DE10302105B4

DE10302105B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs sowie zum Verwalten eines Lagerbereiches

Info

Publication number: DE10302105B4
Application number: DE2003102105
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Plettner
Original assignee: Indyon GmbH
Current assignee: Indyon GmbH
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: DE10302105A1

Abstract

Computergestütztes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, aufweisend die Schritte:
Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen;
Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition;
Auswerten der empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben;
Auswerten der Umlaufparameter, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen; und
Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs in einem Lagerbereich.
Um in einem Warenlager eine Lageroptimierung sowie eine automatische Warenverfolgung zu gewährleisten, ist es notwendig, Be- und Entladevorgänge von Transportfahrzeugen in einem Lagerbereich positionsgenau zu kontrollieren. Somit kann jederzeit eine Warenbestandssicherheit gewährleistet werden.
Entsprechende Warenverfolgungssysteme können in Freilagern unter Verwendung eines satellitengestützten Positionierungssystems (GPS) mit einem differentiellen GPS-System realisiert werden. Da GPS jedoch nur in Außenbereichen einsetzbar ist, können derartige Warenverfolgungssysteme nicht in Lagerhallen eingesetzt werden. Hierzu werden sogenannte Indoor-Navigationssysteme benötigt, die eine positionsgenaue Verfolgung von Transportfahrzeugen bei Warenbe- bzw. -entladevorgängen auch in Lagerhallen ermöglichen. Eine Ortung von Transportfahrzeugen, wie beispielsweise Gabelstaplern, innerhalb geschlossener bzw. überdachter Lagerhallen ermöglicht eine automatisierte Verwaltung von transportierten bzw. zu transportierenden Gütern.
DE 199 38 345 C1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung der Position von einem Fahrzeug in einem vorgegebenen Bereich, insbesondere eine Lagereinrichtung sowie ein Lagerverwaltungsverfahren und -system. Die Erfassung der Position des Fahrzeugs beruht im Wesentlichen auf zwei Messungen, einer inkrementalen Messung des Raddrehwinkels, die einen Rückschluss auf den gefahrenen Weg und somit auf eine relative Positionsänderung ermöglicht, sowie ein optische Messung der absoluten Position über Referenzpunkte an der Lagerdecke, die optisch abgegriffen werden. Als Referenzpunkte werden beispielsweise Barcodes verwendet, die mittels Barcode-Lesegeräten optisch abgegriffen werden. Somit können Fehler bei der Positionsbestimmung durch die inkrementale Messung des Raddrehwinkels kompensiert und korrigiert werden. Diese Technologie weist jedoch
Nachteile in Bezug auf die Präzision der Positionsänderung des Transportfahrzeugs auf, da insbesondere Schwierigkeiten bestehen, Schlupf und Drift, die bei einer gefahrenen Strecke auftreten können, zu kompensieren. Des Weiteren ist der mechanische Abgriff der Strecke vom Rad anfällig gegenüber Staub, Schmierfilme, Ruß etc. Weiterhin besteht ein Nachteil dieser Technologie in den hierfür aufzuwendenden Kosten.
Eine nicht ausreichende Präzision bei der Bestimmung der Positionsänderung kann dazu führen, dass die oben beschriebene Vorrichtung in vielen Fällen nicht zur Lagerverwaltung verwendbar ist, da die in einem Lagerverwaltungssystem erforderliche Genauigkeit damit nicht erzielt werden kann. In der Regel sind in gebräuchlichen Lagerverwaltungssystemen Genauigkeiten von kleiner als 40 cm notwendig. Diese Anforderung ergibt sich daraus, zwei benachbarte Lagerplätze in einem Lagerbereich, in dem Gegenstände bzw. Waren zum Beispiel auf Paletten gelagert sind, voneinander unterscheiden zu können, wobei die Genauigkeit der Be- oder Entladeposition um mindestens ein halbe Palettenbreite bekannt sein muss.
Ein weiteres Problem in Bezug auf die geforderte Genauigkeit besteht darin, dass verschiedene Lagerbereiche meist unterschiedliche Strukturen aufweisen, da Lagerbereiche häufig durch Erweiterungen verändert werden und in der Regel aus mehreren Lagerhallen bestehen, die unterschiedliche Grundrisse und Höhen haben können. In derartigen Strukturen können Lagergassen Längen von mehr als 50 Meter aufweisen. Weiterhin können derartige Lagergassen schmal ausgeführt sein und auch dazu verwendet werden, dass Waren oder Gegenstände unmittelbar darin abgelegt werden, wenn ansonsten keine Lagerplätze frei sind. Insbesondere in langen und schmalen Lagergassen müssen starke Kurvenfahrten von Transportfahrzeugen vermieden werden.
Deshalb ist die geforderte Genauigkeit zur Positionsbestimmung in einem Lagerverwaltungssystem ein wesentlicher Faktor, dem Rechnung getragen werden muss.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik und den oben beschriebenen Problemen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und präzise Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich zu ermöglichen, um ein effizienteres Warenverfolgungssystem zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein computergestütztes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, gelöst. Das Verfahren umfasst: Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen, Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, Auswerten der empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben, Auswerten der Umlaufparameter, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen und Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, umfassend: eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem, eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein computergestütztes Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird. Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Entladeposition eines Fahrzeugs in dem Lagerbereich, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen abzustellenden Gegenstand zu transportieren, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist. Das Bestimmen der Entladeposition erfolgt unter Verwendung von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben und Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bestimmen einer Lagerposition des abzustellenden Gegenstandes unter Verwendung von Abmessungen des abzustellenden Gegenstandes und des Fahrzeugs sowie der Entladeposition des Fahrzeugs und ein Speichern von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, in einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, um eine Verwaltung des Lagerbereichs zu ermöglichen.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein computergestütztes Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs in einem Lagerbereich, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, und wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand zu transportieren. Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes in dem Lagerbereich durch Auslesen von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, aus einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mittels des mindestens einen Transponders jedes Rades, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und Navigieren des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der Lagerposition unter Verwendung der bestimmten Koordinaten und der Umlaufparameter.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Lagerverwaltungssystem zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend: mindestens ein Fahrzeug zum Abstellen eines Gegenstandes in dem Lagerbereich, wobei das mindestens eine Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich. Die Vorrichtung umfasst eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, wobei die Koordinaten eine Referenzposition des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des mindestens einen Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das mindestens eine Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors. Das Lagerverwaltungssystem umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Bestimmen einer Lagerposition des abgestellten Gegenstandes unter Verwendung der aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein computergestütztes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, umfassend: Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen, Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, Auswerten der empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben, Auswerten der Umlaufparameter, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen und Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, umfassend: eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem, eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein computergestütztes Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend: Bestimmen einer Entladeposition eines Fahrzeugs in dem Lagerbereich, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen abzustellenden Gegenstand zu transportieren, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, und wobei das Bestimmen der Entladeposition erfolgt unter Verwendung von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; und Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bestimmen einer Lagerposition des abzustellenden Gegenstandes unter Verwendung von Abmessungen des abzustellenden Gegenstandes und des Fahrzeugs sowie der Entladeposition des Fahrzeugs und ein Speichern von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, in einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, um eine Verwaltung des Lagerbereichs zu ermöglichen.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein computergestütztes Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs in einem Lagerbereich, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, und wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand zu transportieren, umfassend: Bestimmen einer Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes in dem Lagerbereich durch Auslesen von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, aus einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad mittels der Sensoreinrichtung, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und Navigieren des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der Lagerposition unter Verwendung der bestimmten Koordinaten und der Umlaufparameter.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Lagerverwaltungssystem zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend: mindestens ein Fahrzeug zum Abstellen eines Gegenstandes in dem Lagerbereich, wobei das mindestens eine Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich. Die Vorrichtung umfasst eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, wobei die Koordinaten eine Referenzposition des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des mindestens einen Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das mindestens eine Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors. Das Lagerverwaltungssystem umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Bestimmen einer Lagerposition des abgestellten Gegenstandes unter Verwendung der aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine positionsgenaue Kontrolle von Be- und Entladevorgängen von Transportfahrzeugen in einem geschlossenen Lagerbereich, wobei jederzeit Bestandssicherheit präzise gewährleistet werden kann. Insbesondere kann somit eine automatisierte Verwaltung transportierter bzw. zu transportierender Gegenstände bzw. Waren ermöglicht werden. Weiterhin wird eine präzise Steuerung und Kontrolle von Warenverschiebungen innerhalb eines Lagerbereichs gewährleistet.
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im Einzelnen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen von Radumlaufparametern gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen von Umlaufparametern gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Rückansicht eines beispielhaften Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Lagerbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Ansicht einer Ausschnittsvergrößerung des Lagerbereichs aus 4 gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Ansicht eines Lagerbereichs gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
7 ein Blockdiagramm eines Lagerverwaltungssystems zum Verwalten eines Lagerbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ein detailliertes Blockdiagramm einer Positionsbestimmungseinrichtung gemäß 7;
9 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich gemäß der vorliegenden Erfindung; und
10A und 10B ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Verwalten eines Lagerbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen von Umlaufparametern eines Rades 1 eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Transportfahrzeugs, z.B. eines Gabelstaplers, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. An dem Rad 1, das sich um die Achse 2 dreht, ist mindestens ein Transponder 3 vorgesehen. Mittels eines an dem Fahrzeug angebrachten Lesegeräts 4 mit einem zugeordneten Lesefeld kann der Transponder 3 erfasst werden, wenn er in das Lesefeld eintritt und in diesem verweilt. Bei einer Drehung des Rades 1 mit konstanter Geschwindigkeit legt der Transponder 3 in dem Lesefeld des Lesegeräts 4 eine vorgegebene Wegstrecke zurück, die als ein Kreisumfangsausschnitt vorab berechnet und in einer Speichereinheit, die beispielsweise einem Bordcomputersystem des Fahrzeugs zugeordnet ist, zur Ablaufsteuerung gespeichert werden kann. Für den Fall, dass sich das Rad 1 mit konstanter Geschwindigkeit dreht, kann aus der Verweildauer des Transponders 3 in dem Lesefeld in Verbindung mit der vorab berechneten, vorgegebenen Wegstrecke die Geschwindigkeit des Rades bzw. des Fahrzeugs berechnet werden. Wird zusätzlich die Dauer der Bewegung ermittelt, kann aus dieser Dauer in Verbindung mit der Geschwindigkeit der von dem Fahrzeug zurückgelegte Weg berechnet werden.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen von Umlaufparametern eines Rades 5 eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Transportfahrzeugs, z.B. eines Gabelstaplers gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. An dem Rad 5, das sich um die Achse 6 dreht, ist eine Vielzahl von Transpondern vorgesehen. Das Rad 5 weist illustrativ eine Anzahl von acht Transpondern 7 bis 14 auf. Jeder der Vielzahl von Transpondern 7 bis 14 weist eine Speichereinrichtung auf, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder 7 bis 14 jeweils eindeutig identifiziert. Bei einer Drehung des Rades 5 wird jeweils die Identitätsnummer desjenigen Transponders 7 bis 14 ausgelesen, der in ein Lesefeld eines Lesegeräts 15, das an dem Fahrzeug angeordnet ist, eintritt. Somit kann bei einer Drehung des Rades 5 eine Sequenz von nacheinander ausgelesenen Identitätsnummern gebildet werden, anhand der sich eine Drehrichtung des Rades 5 bestimmen lässt.
In 2 sind beispielhaft Identitätsnummern 1 bis 8 in Repräsentationen der Transponder 7 bis 14 illustriert. Wird bei einer Drehung des Rades 5 beispielsweise eine Identitätsnummernsequenz {1, 8, 7, 6, ...} bestimmt, bedeutet dies, dass die Transponder 7, 14, 13, 12, etc. in dieser Reihenfolge nacheinander ausgelesen bzw. erfasst wurden und dass das Rad 5 sich somit im Uhrzeigersinn dreht, wie dies mit einem Pfeil 16 angedeutet ist. Für den Fall, dass eine Identitätsnummernsequenz {1, 2, 3, 4, ...} bestimmt wird, bedeutet dies, dass die Transponder 7, 8, 9, 10, etc. in dieser Reihenfolge nacheinander ausgelesen bzw. erfasst wurden und dass das Rad 5 sich somit im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie dies mit einem Pfeil 17 angedeutet ist.
Wie in Bezug auf 1 bereits beschrieben wurde, kann für jeden Transponder 7 bis 14 eine Wegstrecke bestimmt werden, die dieser im Lesefeld des Lesegerätes 15 zurücklegt. Weiterhin kann der Umfang U des Rades 5 gemessen werden und in einer entsprechenden Speichereinheit einer zentralen Steuer- bzw. Computereinheit gespeichert werden, z.B. in Verbindung mit einem dem Fahrzeug zugeordneten Bordcomputersystem. Unter Verwendung des Umfangs des Rades 5, sowie einer Identitätsnummernsequenz eines oder mehrerer Transponder 7 bis 14 und entsprechender Wegstrecken, die den ausgelesenen Identitätsnummern zugeordnete Transponder 7 bis 14 im Lesefeld des Lesegeräts 15 zurücklegen, kann somit eine Messung des Weges, den das Rad 5 zurücklegt, erfolgen. Für den beispielhaften Fall, dass eine Identitätsnummernsequenz {1, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 8, 7, 6, 5} gebildet wird, kann somit bestimmt werden, dass das Rad sich in Richtung des Pfeils 16 gedreht hat und hierbei exakt 1,5 Drehungen vollzogen hat. Durch eine Multiplikation der bestimmten Anzahl von Drehungen mit dem Umfang U kann somit der von dem Rad zurückgelegte Weg berechnet werden.
Wie in 2 angedeutet ist, werden die Transponder 7 bis 14 vorzugsweise auf einem konzentrischen Kreis mit identischen Beabstandungen voneinander auf dem Rad 5 angeordnet. Für den Fall, dass die Transponder nicht in gleichmäßigen Beabstandungen auf dem konzentrischen Kreis angeordnet sind, kann eine Kalibrierung notwendig werden, die wie folgt vorgenommen werden kann. Bei einer Drehung des Rades 5, beispielsweise in Richtung des Pfeils 16 mit konstanter Geschwindigkeit, wird einerseits die Zeit für eine komplette Umdrehung des Rades 5 bestimmt. Durch Auswertung von Messzeitpunkten für die einzelnen Verweildauern der Transponder 7 bis 14 in dem Lesefeld des Lesegerätes 15 können dann die Beabstandungen der Transponder voneinander bestimmt werden.
Unter der Annahme einer einzelnen Umdrehung des Rades 5 mit einer konstanten Geschwindigkeit v kann bei bekanntem Radius R_R des Rades die Gesamtzeit t_G für die Umdrehung berechnet werden zu:
Weiterhin unter der Annahme, dass alle Transponder 7 bis 14 auf ein und demselben konzentrischen Kreis auf dem Rad 5 vorgesehen sind, aber mit unterschiedlichen Beabstandungen voneinander, kann anhand einer Messung der einzelnen Verweildauern t_n der Transponder in dem Lesefeld des Lesegeräts 15 für jeden Transponder eine Wegstrecke s_n bestimmt werden, die der entsprechende Transponder 7 bis 14 in dem Lesefeld des Lesegeräts 15 zurücklegt, zu
Die in Bezug auf 2 beschriebene Vorrichtung kann vorteilhaft zur Erkennung von Fehlermessungen verwendet werden. Beispielweise kann die zentrale Steuerung bzw. Computereinheit bei einem Steppverlust, d.h., ein Transponder wird nicht richtig gelesen, diesen Fehler erkennen und durch eine entsprechende Programmierung einen durch das nichterfolgende Lesen eines Transponders auftretenden Fehler rechnerisch kompensieren.
Die in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen ermöglichen eine exakte Bestimmung eines von einem Rad zurückgelegten Weges. Um eine Positionsveränderung eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Koordinatensystem zu bestimmen, müssen an mindestens zwei Rädern einer Achse wie in den 1 und 2 beschrieben Transponder angebracht werden. Für den Fall, dass diese Achse die Antriebsachse des Fahrzeugs ist, kann über den gefahrenen Weg jedes Rades bei Kenntnis der Länge L der Achse ein Drehradius R_D der Achse sowie ein Drehwinkel φ, den die Achse fährt, bestimmt werden.
Unter der Annahme, dass ein Fahrzeug eine kreisförmige Bewegung mit dem Radius R_D um einen Drehpunkt fährt, wobei R_D den Radius von der Mitte der Achse zwischen den beiden Rädern bis zum Drehpunkt darstellt, dass s₁ die Strecke repräsentiert, die das Innere, d.h. das näher zu dem Drehpunkt liegende Rad, bei der kreisförmigen Bewegung zurücklegt und dass s₂ die Strecke repräsentiert, die das Äußere, d.h. das von dem Drehpunkt weiter entfernt liegende Rad, bei der kreisförmigen Bewegung zurückgelegt, der Radius R_D bestimmt werden zu:
Und der Drehwinkel φ des Achsenmittelpunkts kann unter Verwendung der Größen s₂, s₁ und L bestimmt werden zu:
Somit lässt sich aus einer kontinuierlichen Bestimmung der Größen s₁, s₂, R_D und φ ein Bewegungsvektor für das Fahrzeug bestimmen, vorzugsweise ausgehend von einer Referenzposition in dem vorgegebenen Koordinatensystem.
Die oben beschriebenen Vorgänge finden Anwendung, wenn die Antriebsachse keine Lenkachse ist. Ist die Antriebsachse gleichzeitig auch die Lenkachse, so müssen zusätzlich zu den gemäß 1 und 2 beschriebenen Vorrichtungen an den Rädern der Antriebsachse ebenfalls entsprechende Systeme an die Räder der passiven Achse des Fahrzeugs, d.h., der Achse, die nicht die Antriebsachse ist, angebracht werden.
Die beiden weiteren Systeme an den Rädern der passiven Achse können verwendet werden, um den Schlupf der Räder an der Antriebsachse zu berechnen mittels eines Vergleichs der Raddrehungen an den vorderen und hinteren Rädern. Eine Bestimmung eines auftretenden Schlupfs kann vorteilhaft zur Korrektur für eine Bestimmung einer Positionsveränderung verwendet werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung des Schlupfs besteht darin, eine Messung einer Verweildauer mindestens eines Transponders im Lesefeld eines entsprechenden Lesegeräts durchzuführen. Wenn die gemessene Verweildauer kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, kann daraus gefolgert werden, dass Schlupf vorhanden ist bzw. dass das entsprechende Rad durchdreht. Somit können die in Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Wegmessungsvorrichtungen ebenfalls zur Realisierung von Antischlupf- und Antiblockiersystemen verwendet werden.
Sinnvollerweise wird in den in den 1 und 2 beschriebenen Vorrichtungen ein Lesegerät mit mehreren Antennenanschlüssen anstelle einer Vielzahl von Lesegeräten verwendet, wobei jeweils ein Antennenanschluss einem entsprechenden Rad eines Fahrzeugs zugewiesen wird, um mindestens einen an dem Rad angebrachten Transponder auszulesen.
3 zeigt eine schematische Rückansicht eines Fahrzeugs 18, das illustrativ einen Gabelstapler repräsentiert, der gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Lagerverwaltungssystem zum Verwalten eines Lagerbereichs, wie dieser in 4 illustriert und untenstehend erläutert wird, verwendet werden kann. Das Fahrzeug 18 umfasst eine Lenkachse 19, an der beispielhaft nur ein Rad 20 vorgesehen ist, sowie eine Antriebsachse 21, an der beispielhaft zwei Räder 22 und 23 vorgesehen sind. Das Antriebsrad 22 weist mindestens einen Transponder 24 und das Antriebsrad 23 weist mindestens einen Transponder 25 auf. Der Transponder 24 kann durch ein Lesegerät 26 und der Transponder 25 kann durch ein Lesegerät 27 erfasst bzw. ausgelesen werden. Mittels der Lesegeräte 26 und 27 können jeweils Verweildauern der Transponder 24 und 25 in den diesen Lesegeräten zugeordneten Lesefeldern bestimmt werden. Wie oben beschrieben, kann ebenfalls anstelle zweier Lesegeräte 26 und 27 ein Lesegerät mit zwei unterschiedlichen Antennenanschlüssen verwendet werden.
Das Fahrzeug 18 umfasst weiterhin beispielhaft Reflektoren 28 und 29, die zur Illustration lateral auf dem Dach 30 des Fahrzeugs 18 angedeutet sind und zur Bestimmung einer Referenzposition des Fahrzeugs 18 in einem vorgegebenen Bereich, beispielsweise einem Lagerbereich, verwendet werden können.
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Lagerbereichs 31 mit einer Vielzahl von Lagerzonen 32 bis 37, die über einen Hauptweg 38, der durch gestrichelte Linien 39 und 40 illustrativ eingegrenzt wird, sowie über eine Vielzahl von Lagergassen 41 bis 48 z.B. von einem Fahrzeug angesteuert werden können.
In dem illustrierten Beispiel nimmt ein Fahrzeug 49, vorzugsweise ein Transportfahrzeug, wie ein Gabelstapler (z.B. Fahrzeug 18 aus 3), an einem Wareneingang zum Lagerbereich 31 einen zu transportierenden Gegenstand bzw. eine Ware, die illustrativ in Form einer Palette 50 mit vier darauf befindlichen Fässern 51 bis 54 dargestellt ist, auf. Die Abmessungen der Palette 50 sowie die Höhe der einzelnen Fässer 51 bis 54 sind dem erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystem bekannt. Beispielsweise können die Fässer aus einem dem Lagerbereich zugeordneten Produktionsbereich zur Lagerung überstellt werden. Daten hinsichtlich des zu transportierenden Gegenstandes bzw. der übergebenen Waren können beispielsweise aus einem Produktionsplanungs- und Steuerungssystem abgefragt werden.
Ein Fahrer des Fahrzeugs 49 bekommt z.B. einen Auftrag, die Palette 50 mit den darauf befindlichen Fässern 51 bis 54 zu einem freien Lagerplatz 55 in der Lagerzone 33 zu transportieren und dort zu entladen zwecks Einlagerung. Um den Lagerplatz 55 von jeweils benachbarten Lagerplätzen zu unterscheiden, muss, bei Längen von Hauptwegen 38 bzw. Lagergassen 41 bis 48 von bis zu 50 m und mehr, die bekannte Genauigkeit der Position des Lagerplatzes kleiner als eine halbe Palettenbreite der Palette 50 sein, d.h., in der Regel kleiner als 40 cm.
Nach einem Aufnehmen der Palette 50 fährt das Fahrzeug 49 durch einen gestrichelt gezeichneten Eingang 56 des Lagerbereichs 31 in einer durch einen Pfeil 57 dargestellten Richtung entlang des Hauptwegs 38 in Richtung der Lagerzone 33, in der sich der Lagerplatz 55 befindet. Beim Einfahren in den Lagerbereich 31 kann mittels eines Referenzierungssystems eine Erfassung des Fahrzeugs 49 erfolgen. Anhand von Wegmessungen, wie dies in Bezug auf die 1 und 2 obenstehend beschrieben wurde, kann eine Positionsveränderung des Fahrzeugs 49 auf dem Hauptweg 38 bestimmt werden und die jeweils aktuelle Position kann ermittelt werden. Durch ein Bestimmen der jeweils aktuellen Position kann beispielsweise vermieden werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs 49 von dem Hauptweg 38 in eine andere Lagergasse als die erforderliche Lagergasse 43 einbiegt.
Wenn das Fahrzeug 49 die Lagergasse 43 erreicht, in der der zugewiesene Lagerplatz 55 ist, biegt das Fahrzeug 49 von dem Hauptweg 38 in die Lagergasse 43 ab. Zur Bestimmung einer Referenzposition, d.h. einer Stelle, an der das Fahrzeug 49 in die Lagergasse 43 einbiegt, werden vorzugsweise Laserentfernungsmesser 58 bis 61 mit Lasersensoren verwendet.
In dem illustrierten Beispiel biegt das Fahrzeug 49 derart in die Lagergasse 43 ein, dass ein Laserstrahl des Lasersensors 58 auf einen an dem Fahrzeug 49 vorgesehenen Reflektor 62 auftritt. Der Zeitpunkt, zu dem der Reflektor 62 in den von dem Laserentfernungsmesser 58 ausgesendeten Laserstrahl eintritt, wird mit t_e1 bezeichnet, während der Austrittszeitpunkt des Reflektors 62 aus dem Laserstrahl mit t_a1 bezeichnet wird. Somit kann mittels des Laserentfernungsmessers 58 eine Entfernung E₁ des Reflektors 62 von dem Entfernungsmesser 58 bestimmt werden. Ein weiterer Reflektor 63 tritt in dem illustrierten Beispiel zu einem Zeitpunkt t_e2 in einen von einem Laserentfernungsmesser 59 ausgesendeten Laserstrahl ein und zu einem Zeitpunkt t_a2 wieder aus diesem Laserstrahl aus, wobei der Laserentfernungsmesser 59 illustrativ dem Laserentfernungsmesser 58 gegenüberliegt. Unter Verwendung des Laserentfernungsmessers 59 kann somit eine Entfernung E₂ des Reflektors 63 von dem Laserentfernungssensor 59 bestimmt werden.
Unter der Annahme, dass jeder der Reflektoren 62, 63 eine Länge w aufweist, kann die Geschwindigkeit v_A des Fahrzeugs 49 beim Abbiegen von dem Hauptweg 38 in die Lagergasse 43 somit berechnet werden zu:
oder zu:
Alternativ kann diese Geschwindigkeit durch eine im Stand der Technik gebräuchliche Messeinrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 49 bestimmt werden.
Der Eintrittswinkel 64 des Fahrzeugs 49 in die Lagergasse 43, der als α gekennzeichnet ist, berechnet sich bei Kenntnis des lateralen Abstandes B der Reflektoren 62 und 63 voneinander zu:
oder zu:
Eine weitere Berechnungsmöglichkeit für den Eintrittswinkel α des Fahrzeugs 49 in die Lagergasse 43 besteht unter Verwendung der bestimmten Entfernungen E₁ und E₂ sowie der Gesamtlänge des Hauptwegs 38, d.h. der Entfernung E_g zwischen den Laserentfernungsmessern 58 und 59, zu:
Des Weiteren kann ein von einem Reflektor 62, 63 ausgeführter Drehwinkel 65, der als δ gekennzeichnet ist, sowie ein Drehradius R_δ1,2 des entsprechenden Reflektors 62, 63 berechnet werden, und ergibt sich unter der Annahme, dass sich die Reflektoren 62, 63 auf einer Kreisbahn mit der Länge K bewegen, die der Länge eines Reflektors 62, 63 entspricht, zu:
Für den Drehradius R_δ1 des Reflektors 62 ergibt sich somit beispielsweise:
Um die oben beschriebenen Messungen bzw. Bestimmungen zu ermöglichen, wird in dem vorgegebenen Bereich 31 ein Referenzierungssystem wie folgt aufgebaut. Mindestens ein Sensor wird in dem vorgegebenen Bereich 31 derart angeordnet, dass dieser jeweils registrieren kann, wo das Fahrzeug 49 von einem Hauptweg, im vorliegenden Beispiel Hauptweg 38, in eine Lagergasse, im vorliegenden Beispiel Lagergasse 43, abbiegt. Wie oben beschrieben, kann dieser mindestens eine Sensor beispielsweise ein Laserentfernungsmesser 58 bis 61 sein, dessen Strahl auf einen speziell angebrachten Reflektor, im vorliegenden Beispiel die Reflektoren 62 und 63 des Fahrzeugs 49 trifft. Anders ausgedrückt, das Fahrzeug 49 und somit die Reflektoren 62 und 63 schneiden in dem in 4 illustrierten Beispiel den Laserstrahl des Laserentfernungsmessers 58 bzw. 59, wenn das Fahrzeug 49 vom Hauptweg 38 in die Lagergasse 43 abbiegt.
An dem Fahrzeug 49 werden vorzugsweise mehrere Reflektoren, im folgenden Beispiel die Reflektoren 62 und 63 angebracht. Der mindestens eine Sensor wird in dem vorgegebenen Bereich 31 derart angebracht, dass dieser alle Eingänge zu den Lagergassen 41 bis 48 überwacht, wobei beim Schneiden eines Strahls des mindestens einen Sensors durch das Fahrzeug 49 mindestens ein Reflektor 62, 63 getroffen wird. Die Sensoren liefern Zeitmarker für den Eintritt der Reflektorstreifen und die Entfernung vom Sensor vorzugsweise an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung. Dort kann über Mappingverfahren eine exakte Referenzposition des Fahrzeugs 49 ermittelt werden. Insbesondere kann man derart präzise bestimmen, in welche der Lagergassen 41 bis 48d das Fahrzeug 49 eingefahren ist.
Die weitere Ortung des Fahrzeugs 49 erfolgt über eine Wegmessung, z.B. eine Wegmessung, wie diese in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben wird. Eine derartige Wegmessung ermöglicht unter anderem, jeweils eine aktuelle Position des Fahrzeugs 49 zu ermitteln. Aus einer von der zentralen Datenverarbeitung geführten Aufzeichnung aller Fahraufträge in dem vorgegebenen Bereich 31 kann ermittelt werden, ob das Fahrzeug 49 beispielsweise in die entsprechende Lagergasse 41 bis 48 einbiegt oder gerade aus dieser herausfährt.
Die Reflektoren 62 und 63 können bestimmte geometrische Aufbauformen aufweisen. Die Reflektoren sind meistens Folien, die wie Katzenaugen aufgebaut sind oder es sind direkt Katzenaugen, die in Form von Reflektorstreifen an dem Fahrzeug 49 angebracht werden. Der Einfallswinkel eines entsprechenden Laser- bzw. Messstrahls muss somit nicht senkrecht zur Strahlrichtung sein, und auch stark schräg einfallende Strahlen (bis ca. 45°) werden noch zu einem entsprechenden Messsensor reflektiert. Hierbei findet die sogenannte Retroreflexion statt. Die Größe der Reflektoren ist prinzipiell beliebig, wobei eine Reflektorgröße kleiner als die Größe eines von dem Messstrahl erzeugten Lichtpunkts bereits ausreichend ist, solange gewährleistet ist, dass der Messstrahl den Reflektor trifft. Deshalb werden die Reflektoren sinnvollerweise in der Regel wesentlichen größer ausgeführt als notwendig. Insbesondere sollte die Größe so bemessen werden, dass bei Durchkreuzen des Messstrahls der Messsensoren 58 bis 61 der Reflektor oder zumindest ein Teil davon den Messstrahl kreuzt. Insbesondere können die Reflektorstreifen beispielsweise wie ein Barcode ausgeführt werden, d.h. es kann Unterbrechungen sehr geringer Reflexion geben. Aus einer Abfolge und Dauer von "Hell-Dunkel"-Signalen kann eine Identität des entsprechenden Reflektors und somit eines entsprechenden Fahrzeugs hergeleitet werden, wobei insbesondere einerseits die Identität und zum Messstrahl gerichtete Seite des Fahrzeugs und/oder die Bewegungsrichtung relativ zum Strahl erkennbar gemacht werden kann.
Die Reflektoren 62, 63 werden bevorzugterweise auf dem Dach des Fahrzeugs 49 angebracht, da dieses in der Regel nicht zum Transport von Gegenständen benutzt wird und Platz bietet. Des Weiteren werden die Reflektoren vorzugsweise parallel zur Längsachse des Fahrzeugs 49 angebracht, so dass ein Fahrzeug, das gerade in eine Lagergasse 41 bis 48 von dem Hauptweg 38 abbiegt im Wesentlichen senkrecht zum Messstrahl der Messsensoren 58 bis 61 ausgerichtete Reflektoren hat. Darüber hinaus werden die Reflektoren vorzugsweise mit einem lateralen Abstand von ca. 1 m voneinander angebracht. In anderen Worten, werden die Reflektoren in Längsrichtung des Fahrzeugs 49 auf gleicher Höhe angebracht, aber nicht in Querrichtung. Die laterale Versetzung der Reflektoren zueinander dient dazu, eine genauere Bestimmung des Einfahrtswinkels α und anderer Größen zu ermöglichen, wozu die geometrischen Abmessungen und Anbringungspositionen der Reflektoren 62, 63 beim Fahrzeug 49 der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bekannt sein müssen, um aus den durchgeführten Berechnungen wie oben beschrieben, auf die tatsächliche Position des Fahrzeugs 49 in dem Bereich 31 zu schließen.
Obwohl in dem in 4 illustrierten Beispiel jeweils zwei gegenüberliegende Laserentfernungsmesser 58, 59 und 60, 61 illustriert sind, ist es ausreichend, lediglich jeweils einen Laserentfernungsmesser zu verwenden. Allerdings besteht ein Vorteil in der Verwendung von zwei gegenüberliegenden Laserentfernungsmessern darin, dass man Signale von beiden Seiten eines Fahrzeugs beim Einbiegen des Fahrzeugs in eine Lagergasse erhält, so dass sich mehr und genauere Daten zur Geschwindigkeit, Richtung und Richtungsänderung bei der Durchfahrt berechnen lassen.
Die Anbringung der Laserentfernungsmesser 58 bis 61 erfolgt an vorbestimmten Positionen in dem vorgegebenen Bereich 31, wie beispielsweise an einer entsprechenden Wand. Diese Positionen werden exakt vermessen, da ein Fehler in jeder vermessenen Position sich in jedem durchgeführten Messvorgang und somit in jedem gemäß den obigen Formeln durchgeführten Berechnungsvorgang niederschlägt. Vorzugsweise werden Laserentfernungsmesser, die die gleiche Lagergassenreihe überwachen, d.h. z.B. die Laserentfernungsmesser 58 und 59, die beide die Gassenreihe mit den Lagergassen 41 bis 44 überwachen, genau gegenüberliegend angebracht mit einer minimalen Verschiebung in vertikaler Richtung, damit die Laser sich nicht gegenseitig beeinflussen. Weiterhin können die Laserentfernungsmesser ebenfalls in lateraler Richtung verschoben werden, wobei die oben aufgeführten Formeln entsprechende Änderungen erfahren. Allerdings sollten in jedem Fall die Strahlen gegenüberliegender Laserentfernungsmesser parallel laufen, so dass sie in jedem Fall einen entsprechenden Reflektor eines Fahrzeugs beim Kreuzen treffen. Wird ein einzelner Laserentfernungsmesser zur Überwachung einer einzelnen Gasse verwendet, dann benötigt man noch einen zusätzlichen Reflektor, vorzugsweise an der Front- oder Rückseite des Fahrzeugs.
Gebräuchliche Entfernungsmesser arbeiten im Bereich von wenigen Zentimetern bis zu 200 m Abstand, wobei die erzielbaren Genauigkeiten für einen kleinen Messbereich im Mikrometer-Bereich liegen und für einen großen Messbereich im Zentimeter-Bereich. In bestimmten Fällen kann es notwendig sein, zusätzliche Referenzierungen in dem vorgegebenen Bereich 31 zu verwenden. Beispielsweise, für den Fall, dass nur ein Laserentfernungsmesser zum Überwachen eines entsprechenden Hauptweges verwendet wird, und gleichzeitig zwei verschiedene Fahrzeuge in unterschiedlicher, von dem Laserstrahl des Laserentfernungsmessers überwachten Bereich einbiegen, kann nur eines der Fahrzeuge mit dem einen Laserentfernungsmesser erfasst werden. Das zweite Fahrzeug würde somit hilfsweise von dem zusätzlichen Referenzierungssystem erfasst werden. Das zusätzliche Referenzierungssystem kann zusätzliche Referenzierungen umfassen, beispielsweise Transponder, die an vorgegebenen Punkten angeordnet sind, die regelmäßig von den Fahrzeugen passiert werden. Ein Transponder-Lesegerät am jeweiligen Fahrzeug erkennt derartige Punkte und sendet jeweils aus entsprechenden Transpondern ausgelesene Informationen an die zentrale Datenverarbeitung, wo dann wiederum durch ein Mapping die aktuelle Position des entsprechenden Fahrzeugs ermittelt wird. In manchen einfachen Fällen kann ein Leitsystem mit wenigen Transponder-Grenzpunkten erstellt werden. Die weitere Ortung entsprechender Fahrzeuge kann wiederum über eine Wegmessung mittels Radsensoren erfolgen, wie in Bezug auf die 1 und 2 obenstehend näher erläutert wird.
Bei Verwendung eines zusätzlichen Referenzierungssystems bzw. eines Transponder-Referenzierungssystems kann unter Umständen sogar auf ein Referenzierungssystem unter Verwendung von Laserentfernungsmessern verzichtet werden.
5 zeigt eine Vergrößerung eines Ausschnitts 66 des vorgegebenen Bereichs 31 aus 4 gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In dem in 5 dargestellten Beispiel stellt das Fahrzeug 49 mit den Sensoren 62 und 63 Paletten 67, 68 unmittelbar in der Lagergasse 46 ab. In einem solchen Fall kann eine Ortung des Fahrzeugs 49 ausschließlich über ein Sensorsystem mit Laserentfernungsmessung mittels eines Laserentfernungsmessers 69 ausreichend sein. Dies gilt generell für Fälle, in denen nur der Punkt eines Abbiegens von dem Hauptweg 38 in eine Lagergasse, z. B. die Lagergasse 46, interessiert oder in denen Gegenstände unmittelbar in einer solchen Lagergasse abgestellt werden, wie in 5 illustriert.
In dem in 5 illustrierten Beispiel kann mittels des Laserentfernungsmessers 69, der auf einen zusätzlichen, an dem Fahrzeug 49 angebrachten Reflektor 70 auftrifft, die jeweilige Position des Fahrzeugs 49 in der Lagergasse 46 berechnet werden. Somit stellt das zentrale Datenverarbeitungssystem fest, wann eine entsprechende Palette 67, 68 von dem Fahrzeug 49 abgesetzt bzw. aufgeladen wird, und kennt somit die entsprechende Position des Fahrzeugs 49 und der entsprechenden Gegenstände, wenn die Gegenstände 67, 68 z.B. in der Mittelachse der Lagergasse 46 abgestellt bzw. aufgeladen werden.
Alternativ, für den Fall, dass die Gegenstände 67, 68 seitlich von der Mittelachse der Lagergasse 46 abgestellt werden, kann der Laserentfernungsmesser 69 feststellen, wann das Fahrzeug 49 den Laserstrahl verlässt und somit eine entsprechende Abtastposition bzw. Lagerposition bestimmen. Aus kontinuierlich ausgeführten Messungen kann das zentrale Datenverarbeitungssystem eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 49 bestimmen.
6 illustriert einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Positionsbestimmung in einem vorgegebenen Bereich 71. In diesem vorgegebenen Bereich 71 soll eine Position eines Fahrzeugs 72, das sich illustrativ auf einem Hauptweg 73 befindet, bestimmt werden.
Hierzu werden an mindestens zwei Begrenzungen des vorgegebenen Bereichs und im Wesentlichen über die gesamte Länge der jeweiligen Begrenzung Reflektoren angebracht. In 6 illustriert der vorgegebene Bereich 71 beispielhaft eine Lagerhalle, in der beispielhaft an drei verschiedenen Wänden jeweils entsprechende Reflektoren 74 bis 76 angeordnet sind.
Bevorzugterweise auf dem Dach des Fahrzeugs 72 wird ein Sensorsystem 77, beispielsweise bestehend aus mindestens zwei jeweils im rechten Winkel zueinander angebrachten Laserentfernungsmessern, angebracht. Das Sensorsystem 77 und die Reflektoren 74 bis 76 werden derart zueinander angeordnet, dass Mess- bzw. Laserstrahlen zumindest eines Entfernungsmessers bzw. Laserentfernungsmessers des Sensorsystems 77 jeweils auf einen der Reflektoren 74 bis 76 auftreffen. Um die Strahlrichtung der Laserentfernungsmesser zu kontrollieren, kann das Sensorsystem 77 kardanisch aufgehängt werden, damit die Reflektoren 74 bis 76 auch dann bestrahlt werden, wenn das Fahrzeug 72 beispielsweise durch eine Beladung mit einem zu transportierenden Gegenstand geneigt wird.
Weiterhin kann beispielsweise mittels eines Gyroskops, das mit dem Sensorsystem 77 verbunden ist, eine Drehung des Fahrzeugs 72 bestimmt werden, so dass auch im gedrehten Zustand eine eindeutige Positionsbestimmung erfolgen kann. Alternativ hierzu kann das Gyroskop einer Ausrichtungseinrichtung Daten zur Ansteuerung bereitstellen, um eine von dem Fahrzeug 72 durchgeführte Drehung zu kompensieren und eine immer gleiche Ausrichtung des Sensorsystems 77 in Bezug auf den vorgegebenen Bereich 71 zu gewährleisten. Während im ersten Fall vorzugsweise Reflektoren an allen Begrenzungen des vorgegebenen Bereichs 71 notwendig sind, sind im zweiten Fall nur an zwei der Begrenzungen Reflektoren notwendig.
Zusätzlich kann ein dritter Laserentfernungsmesser in dem Sensorsystem 77 verwendet werden zur Kompensation von Fehlern durch einen der beiden anderen Laserentfernungsmesser. Referenzierungspunkte zur Eichung des Sensorsystems 77 können beispielsweise an Durch- oder Einfahrten zu dem vorgegebenen Bereich angeordnet werden. Dort kann somit eine Referenzposition und Referenzfahrrichtung des Fahrzeugs 72 erfasst werden, so dass das Sensorsystem 77 bis zum nächsten Eichpunkt bzw. Referenzierungspunkt selbstständig arbeiten kann.
Das Sensorsystem 77 wird vorzugsweise an einem erhöhten Punkt des Fahrzeugs 77, wie beispielsweise dem Dach oder auf einer auf dem Dach angebrachten Stütze angebracht, da die Reflektoren 74 bis 76 möglichst immer von Laserstrahlen der Laserentfernungsmesser des Sensorsystems 77 getroffen werden müssen.
Das in Bezug auf 6 beschriebene System zur Bestimmung von Positionsveränderung in einem vorgegebenen Bereich kann ebenfalls mit dem Referenzierungssystem, das in Bezug auf die 4 und 5 beschrieben wurde, verwendet werden. Beispielsweise kann das in Bezug auf 4 beschriebene Referenzierungssystem unter Verwendung von Laserentfernungsmessern verwendet werden, um ein Abbiegen eines Fahrzeugs von einem Hauptweg in eine entsprechende Lagergasse zu bestimmen, wobei das in Bezug auf 6 beschriebene Referenzierungssystem dann dazu verwendet werden kann, um eine Positionsveränderung des Fahrzeugs in der entsprechenden Lagergasse zu bestimmen. Weiterhin kann das in Bezug auf 6 beschriebene Referenzierungssystem anstelle des in Bezug auf 5 beschriebenen Referenzierungssystems verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Bestimmung einer Gabelbeladung eines Gabelstaplers über optische Abtastung der Höhe der Beladung erfolgen. Hierbei ist beispielsweise einer zentralen Datenverarbeitung bekannt, welche Höhe z. B. Paletten, die die Gabelbeladung tragen, inklusive einzelner Beladungselemente, z.B. Fässer auf der Palette, aufweisen. Hieraus kann eine Beladungshöhe bzw. Gesamthöhe einer entsprechenden Palette mit Fässern bestimmt werden, wobei eine Beladung des entsprechenden Transportfahrzeugs somit eine Höhe hat, die einem Vielfachen einer Gesamthöhe von Einzelpaletten entspricht. Des Weiteren kann ein derartiges Sensorsystem ebenfalls in lateraler Richtung eine Gabelbeladung abtasten, um zu bestimmen, ob das Transportfahrzeug mehrere Paletten nebeneinander aufgenommen hat.
Hierzu wird vorzugsweise auf dem Dach eines entsprechenden Gabelstaplers ein Entfernungsmesssensor in Form eines Laserentfernungsmessers angebracht, der über mehrfache Strahlteilung einen Strahl auf unterschiedliche Positionen verteilt und Einzelmessungen durchführt. Hierbei werden einerseits die Palettenpositionen auf der Gabel des Gabelstaplers angepeilt und andererseits der Boden neben dem Stapler, um eine relative Höhe der Gabel zu dem Boden bestimmen zu können. Die Position einer Strahlumlenkungseinheit am oberen Ende eines Teleskoparmes des Gabelstaplers variiert je nach Einstellung dieses Armes, d.h., die Strecke zwischen der Umlenkung am unteren Ende des Teleskoparmes und dem oberen Ende variiert. Die Aufteilung des Strahls in mehrere Strahlen kann auch über einen beweglichen Umlenkspiegel erfolgen, der sequenziell Messpositionen ansteuert.
Im Folgenden werden in Bezugnahme auf die 7 bis 10B bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
7 zeigt ein Lagerverwaltungssystem 78 zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird. In dem Lagerbereich wird mindestens ein Fahrzeug zum Be-/oder Entladen eines Gegenstandes verwendet, wobei das mindestens eine Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindesten einen Transponder 80 zum Durchführen von Wegmessungen aufweist.
Das Lagerverwaltungssystem 78 umfasst zumindest eine Vorrichtung 79 zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich. Die Vorrichtung 79 umfasst vorzugsweise eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung 81, eine Empfangseinrichtung 82, eine Auswerteeinrichtung 83 und eine Positionsbestimmungseinrichtung 84, sowie den mindestens einen Transponder 80. Die Referenzpositionsbestimmungseinrichtung 81 dient zum Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, wobei die Koordinaten eine Referenzposition des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben. Die Empfangseinrichtung 82 dient zum Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des mindestens einen Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition, die mittels der Referenzpositionsbestimmungseinrichtung 81 bestimmt wird. Die Auswerteeinrichtung 83 dient zum Auswerten der von dem mindestens einen Transponder 81 empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse des Fahrzeugs, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben. Die Positionsbestimmungseinrichtung 84 dient zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem vorgegebenen Koordinatensystem für das mindestens eine Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Die in Bezug auf 7 beschriebene Vorrichtung 79 kann beispielsweise in dem mindestens einen Fahrzeug ausgeführt werden. Z.B. kann der mindestens eine Transponder 80 an einem Rad des Fahrzeugs angebracht werden, wobei eine entsprechende Empfangseinrichtung 82 in Nähe des Rades befestigt wird. Die Referenzpositionsbestimmungseinrichtung 81, die Auswerteeinrichtung 83 und die Positionsbestimmungseinrichtung 84 können mittels entsprechender Softwaremodule z.B. in einem Bordcomputersystem des mindestens einen Fahrzeugs realisiert werden.
Wie des Weiteren in 7 angedeutet ist, kann die Lagerpositionsbestimmungseinrichtung 85 in Verbindung mit einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 86, die eine Speichereinrichtung 87 umfasst, ausgeführt werden. Für den Fall, dass die Vorrichtung 79 oder Teile der Vorrichtung 79 in dem mindestens einen Fahrzeug realisiert werden, kann eine jeweils von der Positionsbestimmungseinrichtung 84 bestimmte aktuelle Position in Form von Positionsdaten an die Lagerpositionsbestimmungseinrichtung 85 des zentralen Datenverarbeitungssystems 86 vorzugsweise kontaktlos übertragen werden. Für den Fall, dass diese Daten die endgültige Lagerposition eines zu transportierenden Gegenstandes beschreiben, der entladen wird, werden diese Daten von der Lagerpositionsbestimmungseinrichtung 85 vorzugsweise in der Speichereinrichtung 87 zur Verwaltung des Lagersystems 78 bzw. des Lagerbereichs gespeichert. Für den Fall, dass diese Daten die Lagerposition eines zu transportierenden Gegenstandes beschreiben, mit dem das Fahrzeug beladen werden soll, werden die entsprechenden Daten von der Lagerpositionsbestimmungseinrichtung 85 vorzugsweise aus der Speichereinrichtung 87 zur Verwaltung des Lagersystems 78 bzw. des Lagerbereichs ausgelesen und zur Freigabe der Lagerposition gelöscht.
Das Lagerverwaltungssystem 78 umfasst des Weiteren eine Lagerpositionsbestimmungseinrichtung 85 zum Bestimmen einer Lagerposition des be-/entladenen Gegenstandes unter Verwendung der mittels der Bestimmungseinrichtung 84 bestimmten aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs.
Die Höhe der Ablage- oder Aufnahme-Position wird über einen Höhensensor am Gabelbaum des Staplers oder durch die Bestätigung des Fahrers erfasst. Mit diesen Daten kann eine exakte Darstellung der Warenbelegung in allen 3 Dimensionen des Lagers erfolgen. Das zentrale DV System kennt somit den genauen x, y, z Lagerplatz der Waren in Echtzeit. Je nach Belegung der y, x Koordinate wird die Palette in der ersten Ebene, wenn diese schon belegt ist, in der zweiten Ebene und, wenn diese schon belegt ist, in der dritten Ebene eingelagert und so fort.
Dieses Verfahren kontrolliert sich durch die Kombination der Einlagerlogik und die Information des Höhensensors selbst.
Bei der Auslagerung wird die Information des Höhensensors zur Erkennung der z Ebene benutzt und mit Hilfe der daraus folgenden Logik auf die korrekte Paletteninformation zugegriffen.
Das Lagerverwaltungssystem 78 bzw. die Vorrichtung 79 können weiterhin eine Laserentfernungsmesseinrichtung aufweisen, die relativ zu einer Referenzlinie in dem Lagerbereich vorgesehen ist und dazu geeignet ist, bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das mindestens eine Fahrzeug bei einer von dem mindestens einen Fahrzeug ausgeführten Bewegung mittels einer Laserentfernungsmessung, unter Verwendung von Koordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem vorgegebenen Koordinatensystem repräsentieren, die Referenzdaten zu bestimmen. Hierzu wird zumindest ein Reflektor an einem Bezugspunkt des mindestens einen Fahrzeugs vorgesehen, der dazu dient, bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das mindestens eine Fahrzeug einen Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung in Richtung dieser Laserentfernungsmesseinrichtung zu reflektieren, um die Laserentfernungsmessung zu ermöglichen.
Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden an jedem Rad des zumindest einen Fahrzeugs eine Vielzahl vom im Wesentlichen gleich voneinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung vorgesehen, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert. Hierbei werden die Transponder vorzugsweise auf einem konzentrischen Kreis auf dem entsprechenden Rad angeordnet.
8 zeigt eine Ausgestaltung der Positionsbestimmungseinrichtung 84 aus 7 für den Fall, dass das Lagerverwaltungssystem 78 dazu verwendet werden soll, zu transportierende Gegenstände, die in einem Lagerbereich an einer Lagerposition gelagert sind, auf das mindestens eine Fahrzeug aufzuladen und damit zu transportieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise von dem zentralen Datenverarbeitungssystem Navigationsdaten an das mindestens eine Fahrzeug gesendet. Bei Eingabe von Daten in das zentrale Datenverarbeitungssystem 86 der 7 zur Bestimmung des zu transportierenden Gegenstandes in dem Lagerbereich werden aus der Speichereinrichtung 87 Daten ausgelesen, die die Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes bestimmen. Diese Daten werden an die Positionsbestimmungseinrichtung 84 gesendet, wo sie beispielsweise in einem Lagerpositionsspeicher 89 gespeichert werden. Die gespeicherten Lagerpositionsdaten werden in einer Vergleichseinheit 90 mit aktuellen Positionsdaten des mindestens einen Fahrzeugs verglichen, die mittels einer Positionsbestimmungseinheit 88 bestimmt werden. Für den Fall, dass die aktuellen Positionsdaten und die Lagerpositionsdaten nicht übereinstimmen, bewirkt die Vergleichseinheit 90, dass eine Navigationseinheit 91 unter Verwendung der von der Positionsbestimmungseinheit 88 bereitgestellten aktuellen Positionsdaten und der von dem Lagerpositionsspeicher 89 bereitgestellten Lagerpositionsdaten Navigationsdaten bestimmt, mittels denen das mindestens eine Fahrzeug durch den Lagerbereich zu der Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes navigiert werden kann. Die Navigationsdaten werden vorzugsweise auf einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung in dem mindestens einen Fahrzeug angezeigt oder über ein entsprechendes Audiosystem akustisch wiedergegeben. Für den Fall, dass das mindestens eine Fahrzeug automatisch, d.h. nicht von einem Fahrer gesteuert wird, können die Navigationsdaten verwendet werden, um eine entsprechende Steuerung des mindestens einen Fahrzeugs auf automatische Art und Weise vorzunehmen. Insbesondere kann die Navigationseinheit 91 mittels aus dem Stand der Technik bekannter Navigationseinrichtungen realisiert werden.
9 zeigt ein bevorzugtes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren computergestützt ausgeführt. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise zumindest eine zweirädrige Achse und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse weist mindestens einen Transponder auf. Ein entsprechendes Fahrzeug ist in 3 illustriert. Entsprechende Transponderanordnungen auf jedem Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse sind in den 1 und 2 illustriert.
In einem Schritt S1 erfolgt ein Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegeben Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen. In einem Schritt S2 werden Signale des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse des Fahrzeugs bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition empfangen. In einem Schritt S3 werden die empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse ausgewertet, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben. In dem Schritt S3, oder in einem weiteren Schritt, werden die Umlaufparameter ausgewertet, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen. In einem Schritt S4 erfolgt ein Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Das Bestimmen von Referenzdaten in Schritt S1 kann mittels einer Laserentfernungsmessung erfolgen. Für diesen Fall kann das Verfahren weiterhin die Schritte des Vorgebens von mindesten einer Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich, die durch Referenzkoordinaten in dem beschreibenden Koordinatensystem bestimmt wird, sowie das Vorsehen von mindestens einer Laserentfernungsmesseinrichtung relativ zu der Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich umfassen. Hierbei wird die Laserentfernungsmesseinrichtung derart vorgesehen, dass bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung unter Verwendung der Laserentfernungsmessung Koordinaten aus den Referenzkoordinaten bestimmt werden können, die die Referenzdaten repräsentieren.
Zur Durchführung einer Laserentfernungsmessung wird vorzugsweise mindestens an einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ein Reflektor vorgesehen, wobei bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug ein Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung von dem Reflektor in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung reflektiert wird. Somit kann unter Verwendung des reflektierten Laserstrahls die Entfernung des Fahrzeugs von der Laserentfernungsmesseinrichtung gemessen werden. Aus den Referenzkoordinaten und den Koordinaten, die die Position der Laserentfernungsmesseinrichtung in dem beschreibenden Koordinatensystem festlegen, kann somit ein Bestimmen von Koordinaten in dem beschreibenden Koordinatensystem erfolgen, die die Referenzdaten repräsentieren.
Das Bestimmen von Umlaufparametern gemäß Schritt S3 kann wie in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, ein Bestimmen einer Verweildauer des mindestens einen Transponders jedes Rades in einem Empfangsbereich einer jeweils zugeordneten Leseeinrichtung sowie ein Bestimmen einer entsprechenden Drehgeschwindigkeit für jedes Rad unter Verwendung der jeweils bestimmten Verweildauer und von Parametern, die den Empfangsbereich bzw. das Lesefeld der jeweils zugeordneten Leseeinrichtung beschreiben, umfassen. Insbesondere kann für jedes Rad unter Verwendung der jeweiligen Drehgeschwindigkeit sowie der Abmessungen des entsprechenden Rades ein zurückgelegter Weg bestimmt werden. Durch ein Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, können somit für jedes Rad Richtungsvektoren bestimmt werden, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben, wobei der Bewegungsvektor unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges bestimmt wird.
10A zeigt ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, illustriert. In dem Lagerbereich wird ein Fahrzeug bewegt, das dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand zu transportieren, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist.
In einem Schritt S5 wird bestimmt, ob die Bewegung des Fahrzeugs zum Entladen eines zu transportierenden Gegenstandes erfolgt. Für den Fall, dass in Schritt S5 bestimmt wird, dass das Fahrzeug einen. Entladevorgang ausführt, erfolgt eine Bestimmung einer aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Lagerbereich mittels eines gemäß 9 beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der aktuellen Position des Fahrzeugs. Die Schritte S6 und S7 entsprechen hierbei den Schritten S1 und S2 aus 9. Die Schritte S8 und S9 entsprechen dem Schritt S3 aus 9, der in 10A beispielhaft in zwei separate Schritte aufgeteilt wurde. Schritt S10 entspricht dem Schritt S4 aus 9.
In einem Schritt S11 erfolgt eine Bestimmung, ob die Bewegung des Fahrzeugs im Rahmen eines Beladevorgangs erfolgt. Für den Fall, dass in Schritt S5 bestimmt wurde, dass es sich um einen Entladevorgang handelt, wird in Schritt S11 dementsprechend festgestellt, dass es sich nicht um einen Betadevorgang handelt.
In einem Schritt S12 wird bestimmt, ob eine entsprechende Endposition erreicht wurde. Für den beschriebenen Fall, dass es sich um einen Entladevorgang handelt, entspricht diese Endposition einer gewünschten Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes. Für den Fall, dass die Überprüfung in Schritt S12 bestimmt, dass die Endposition nicht erreicht wurde, werden die Schritte S7 bis S12 erneut ausgeführt.
Für den Fall, dass in der Überprüfung des Schritts S12 festgestellt wird, dass die Endposition erreicht wird, wird in einem Schritt S13 erneut überprüft, ob es sich um einen Entladevorgang handelt. Für den Fall, dass in Schritt S5 bereits bestimmt wurde, dass es sich um einen Entladvorgang handelt, ist die Überprüfung in Schritt S13 erneut positiv, woraufhin in einem Schritt S14 Daten, die die Endposition des Fahrzeugs und somit die Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes repräsentieren, in einer Speichereinrichtung gespeichert wurden. Für den Fall, dass in der Überprüfung im Schritt S5 bestimmt wird, dass es sich nicht um einen Entladevorgang handelt, wird in einem Schritt S15 überprüft, ob es sich um einen Beladevorgang handelt. Für den Fall, dass in der Überprüfung in Schritt S15 bestimmt wird, dass es sich nicht um einen Beladevorgang handelt, wird das Verfahren, wie in 10B beschrieben, beendet.
Für den Fall, dass in Schritt S15 bestimmt wird, dass es sich um einen Beladevorgang handelt, werden in einem Schritt S16 Lagerpositionsdaten aus der entsprechenden Speichereinrichtung ausgelesen, wobei die Lagerpositionsdaten eine Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes, mit dem das Fahrzeug beladen werden soll, repräsentieren.
In einem Schritt S17 erfolgt ein Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem vorgegebenen Koordinatensystem beschreiben.
In einem Schritt S18 erfolgt ein Bestimmen von Navigationsdaten, die zum Navigieren des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes geeignet sind. Die Navigationsdaten werden vorzugsweise in Form von Navigationsinformation an einer Anzeige in dem Fahrzeug angezeigt, um somit einen Fahrer des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der entsprechenden Lagerposition zu leiten.
Darüber hinaus werden die Schritte S7 bis S10 ausgeführt, um eine aktuelle Position des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu bestimmen. Bei einer Überprüfung gemäß Schritt S11 wird, für den Fall, dass in Schritt S15 bereits festgestellt wurde, dass es sich um einen Beladevorgang handelt, ebenfalls bestimmt, dass es sich um einen Beladevorgang handelt. Daraufhin erfolgt in einem Schritt S19 ein Vergleichen der gemäß Schritt S16 bestimmten Lagerposition mit der in Schritt S10 bestimmten aktuellen Position des Fahrzeugs.
In Schritt S12 wird nun das Ergebnis des in Schritt S19 durchgeführten Vergleichs ausgewertet um zu bestimmen, ob die Endposition, d.h. die Lagerposition erreicht wurde.
Für den Fall, dass die End- bzw. Lagerposition nicht erreicht wurde, und in Schritt S15 bestimmt wurde, dass es sich um einen Beladevorgang handelt, werden die Schritte S18, S7 bis S11, S19 und S12 erneut ausgeführt. Ein Wiederholen der Ausführung dieser Schritte erfolgt solange, bis in Schritt S12 bestimmt wird, das die Endposition erreicht wird.
In diesem Fall wird in Schritt S13, da es sich im vorliegenden Fall um einen Beladevorgang handelt, ermittelt, dass es sich nicht um einen Entladevorgang handelt. In Schritt S20 wird bestimmt, dass es sich um einen Beladevorgang handelt, woraufhin in Schritt S21 ein Löschen der Lagerpositionsdaten erfolgt, da die entsprechende Lagerposition bzw. Endposition durch Beladen des Fahrzeug mit dem zu transportierenden Gegenstand und einem entsprechenden Abtransport des Gegenstandes frei gegeben wird.
In den 10A und 10B wird in den Schritten S5 und S13 bestimmt, ob es sich um einen Entladevorgang handelt, und in den Schritten S11, S15 und S20 wird bestimmt, ob es sich um einen Beladevorgang handelt. Diese Wiederholung der entsprechenden Überprüfungen in mehreren Schritten dient insbesondere der Übersichtlichkeit der gezeigten Flussdiagramme. Bei einer entsprechenden Implementierung kann beispielsweise nach der Überprüfung in Schritt S5, wenn festgestellt wird, dass es sich um einen Entladevorgang handelt, eine entsprechende Indikation, z. B. ein Flag, entsprechend gesetzt werden, so dass keine weitere Überprüfung mehr erfolgen muss. Entsprechendes gilt für eine Bestimmung, dass es sich bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung um einen Beladevorgang handelt.
Voranstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die sich insbesondere auf Be- und Entladevorgänge in einem Lagerbereich beziehen. Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen können jedoch ebenso, beispielsweise, in einem Parkplatzverwaltungssystem verwendet werden, in dem eine Verwaltung benutzter bzw. freier Parkplätze erfolgt. Weitere Ausführungsformen, in denen ein vorgegebener Bereich entsprechend verwaltet werden soll, bzw. in dem ein Navigieren von Objekten und Personen erfolgt, sind möglich.

Claims

Computergestütztes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, aufweisend die Schritte: Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen; Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; Auswerten der empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; Auswerten der Umlaufparameter, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen; und Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen von Referenzdaten mittels einer Laserentfernungsmessung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen von Referenzdaten folgende Schritte aufweist: Vorgeben von mindestens einer Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich; Bestimmen von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem beschreibenden Koordinatensystem repräsentieren; und Vorsehen von mindestens einer Laserentfernungsmesseinrichtung relativ zu der Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich; wobei die Laserentfernungsmesseinrichtung derart vorgesehen ist, dass bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung unter Verwendung der Laserentfernungsmessung Koordinaten aus den Referenzkoordinaten bestimmt werden können, die die Referenzdaten repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei an mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ein Reflektor vorgesehen ist und bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug ein Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung von dem Reflektor in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung reflektiert wird, und wobei das Bestimmen der Referenzdaten weiterhin folgende Schritte aufweist: Messen der Entfernung des Fahrzeugs von der Laserentfernungsmesseinrichtung unter Verwendung des reflektierten Laserstrahls; und Bestimmen der Koordinaten in dem beschreibenden Koordinatensystem, die die Referenzdaten repräsentieren, unter Verwendung der Referenzkoordinaten und von Koordinaten, die die Position der Laserentfernungsmesseinrichtung in dem beschreibenden Koordinatensystem festlegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bestimmen von Umlaufparametern folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Verweildauer des mindestens einen Transponders jedes Rades in einem Empfangsbereich einer jeweils zugeordneten Leseeinrichtung; und Bestimmen einer Drehgeschwindigkeit für jedes Rad unter Verwendung der jeweils bestimmten Verweildauer und von Parametern, die den Empfangsbereich der jeweils zugeordneten Leseeinrichtung beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen von Umlaufparametern weiterhin folgende Schritte aufweist: Bestimmen eines zurückgelegten Weges für jedes Rad unter Verwendung der jeweiligen Drehgeschwindigkeit und Abmessungen des entsprechenden Rades.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Auswerten der Umlaufparameter zum Bestimmen des Bewegungsvektors folgende Schritte aufweist: Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Rad eine Vielzahl von im Wesentlichen gleich zueinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung aufweist, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert, und wobei das Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades folgenden Schritt aufweist: Auslesen der Identitätsnummer aus dem mindestens einen Transponder.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei jeder Drehung eines Rades jeweils Identitätsnummern aus mindestens zwei verschiedenen Transpondern des Rades ausgelesen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bestimmen von Umlaufparametern folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Sequenz von nacheinander ausgelesenen Identitätsnummern für jedes Rad bei einer Drehung des Rades; und Bestimmen einer Drehrichtung für jedes Rad unter Verwendung der entsprechenden bestimmten Sequenz.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bestimmen von Umlaufparametern weiterhin folgende Schritte aufweist: Bestimmen eines zurückgelegten Weges für jedes Rad unter Verwendung der entsprechenden bestimmten Sequenz, der Drehrichtung und Abmessungen der Beabstandungen zwischen ausgelesenen Transpondern.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Auswerten der Umlaufparameter zum Bestimmen des Bewegungsvektors folgende Schritte aufweist: Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, umfassend: eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; eine Auswerteeinrichtung zum Auswerfen der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Vorrichtung nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: mindestens eine Laserentfernungsmesseinrichtung, die relativ zu einer Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich vorgesehen ist und dazu geeignet ist, bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung mittels einer Laserentfernungsmessung, unter Verwendung von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem beschreibenden Koordinatensystem repräsentieren, die Referenzdaten zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin umfassend: zumindest einen Reflektor, der an einem Bezugspunkt des Fahrzeugs vorgesehen ist und dazu dient, bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug einen Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung zu reflektieren, um die Laserentfernungsmessung zu ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei an jedem Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Vielzahl von im Wesentlichen gleich zueinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung vorgesehen ist, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert.
Computergestütztes Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend die Schritte: Bestimmen einer Entladeposition eines Fahrzeugs in dem Lagerbereich, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen abzustellenden Gegenstand zu transportieren, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, und wobei das Bestimmen der Entladeposition erfolgt unter Verwendung von: – Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; und – Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; Bestimmen einer Lagerposition des abzustellenden Gegenstandes unter Verwendung von Abmessungen des abzustellenden Gegenstandes und des Fahrzeugs sowie der Entladeposition des Fahrzeugs; und Speichern von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, in einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, um eine Verwaltung des Lagerbereichs zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin aufweisend den Schritt: Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, mittels einer Laserentfernungsmessung.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, weiterhin folgende Schritte aufweist: Vorgeben von mindestens einer Referenzlinie in dem Lagerbereich; Bestimmen von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem vorgegebenen Koordinatensystem repräsentieren; und Vorsehen von mindestens einer Laserentfernungsmesseinrichtung relativ zu der Referenzlinie in dem Lagerbereich; wobei die Laserentfernungsmesseinrichtung derart vorgesehen ist, dass bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung unter Verwendung der Laserentfernungsmessung die Koordinaten, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, aus den Referenzkoordinaten bestimmt werden können.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei an mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ein Reflektor vorgesehen ist und bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug ein Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung von dem Reflektor in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung reflektiert wird, und wobei das Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, weiterhin folgende Schritte aufweist: Messen der Entfernung des Fahrzeugs von der Laserentfernungsmesseinrichtung unter Verwendung des reflektierten Laserstrahls; und Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzdaten repräsentieren, unter Verwendung der Referenzkoordinaten und von Koordinaten, die die Position der Laserentfernungsmesseinrichtung in dem vorgegebenen Koordinatensystem festlegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die Umlaufparameter eine Drehgeschwindigkeit jedes Rades umfassen und das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer Verweildauer des mindestens einen Transponders jedes Rades in einem Empfangsbereich einer jeweils zugeordneten Leseeinrichtung; und Bestimmen der Drehgeschwindigkeit für jedes Rad unter Verwendung der jeweils bestimmten Verweildauer und von Parametern, die den Empfangsbereich der jeweils zugeordneten Leseeinrichtung beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Umlaufparameter einen von jedem Rad zurückgelegten Weg umfassen und das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Bestimmen des zurückgelegten Weges für jedes Rad unter Verwendung der jeweiligen Drehgeschwindigkeit und Abmessungen des entsprechenden Rades.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Bestimmen der Entladeposition des Fahrzeugs folgende Schritte aufweist: Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei jedes Rad eine Vielzahl von im Wesentlichen gleich zueinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung aufweist, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert, und wobei das Bestimmen der Entladeposition weiterhin die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Signalen mindestens eines Transponders jedes Rades; und Auslesen der Identitätsnummer aus dem mindestens einen Transponder zum Bestimmen der Umlaufparameter.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei bei jeder Drehung eines Rades jeweils Identitätsnummern aus mindestens zwei verschiedenen Transpondern des Rades ausgelesen werden.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Umlaufparameter eine Sequenz von nacheinander ausgelesenen Identitätsnummern für jedes Rad und eine Drehrichtung jedes Rades, die unter Verwendung der entsprechenden Sequenz bestimmt wird, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Umlaufparameter einen von jedem Rad zurückgelegten Weg umfassen, der unter Verwendung der entsprechenden Sequenz, der Drehrichtung und Abmessungen der Beabstandungen zwischen ausgelesenen Transpondern bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, weiterhin umfassend den folgenden Schritt: Auswerten der Umlaufparameter zum Bestimmen eines Bewegungsvektors für das Fahrzeug, wobei das Auswerten folgende Schritte aufweist: – Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und – Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Computergestütztes Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs in einem Lagerbereich, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist, und wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand zu transportieren, umfassend die Schritte: Bestimmen einer Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes in dem Lagerbereich durch Auslesen von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, aus einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen; Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mittels des mindestens einen Transponders jedes Rades, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und Navigieren des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der Lagerposition unter Verwendung der bestimmten Koordinaten und der Umlaufparameter.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, mittels einer Laserentfernungsmessung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, weiterhin folgende Schritte aufweist: Vorgeben von mindestens einer Referenzlinie in dem Lagerbereich; Bestimmen von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem vorgegebenen Koordinatensystem repräsentieren; und Vorsehen von mindestens einer Laserentfernungsmesseinrichtung relativ zu der Referenzlinie in dem Lagerbereich; wobei die Laserentfernungsmesseinrichtung derart vorgesehen ist, dass bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung unter Verwendung der Laserentfernungsmessung die Koordinaten, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, aus den Referenzkoordinaten bestimmt werden können.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei an mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ein Reflektor vorgesehen ist und bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug ein Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung von dem Reflektor in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung reflektiert wird, und wobei das Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben, weiterhin folgende Schritte aufweist: Messen der Entfernung des Fahrzeugs von der Laserentfernungsmesseinrichtung unter Verwendung des reflektierten Laserstrahls; und Bestimmen der Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die die Referenzdaten repräsentieren, unter Verwendung der Referenzkoordinaten und von Koordinaten, die die Position der Laserentfernungsmesseinrichtung in dem vorgegebenen Koordinatensystem festlegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei die Umlaufparameter eine Drehgeschwindigkeit jedes Rades umfassen und das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer Verweildauer des mindestens einen Transponders jedes Rades in einem Empfangsbereich einer jeweils zugeordneten Leseeinrichtung; und Bestimmen der Drehgeschwindigkeit für jedes Rad unter Verwendung der jeweils bestimmten Verweildauer und von Parametern, die den Empfangsbereich der jeweils zugeordneten Leseeinrichtung beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Umlaufparameter einen von jedem Rad zurückgelegten Weg umfassen und das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Bestimmen des zurückgelegten Weges für jedes Rad unter Verwendung der jeweiligen Drehgeschwindigkeit und Abmessungen des entsprechenden Rades.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Bestimmen der Entladeposition des Fahrzeugs folgende Schritte aufweist: Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei jedes Rad eine Vielzahl von im Wesentlichen gleich zueinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung aufweist, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert, und wobei das Bestimmen der Umlaufparameter weiterhin die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Signalen mindestens eines Transponders jedes Rades; und Auslesen der Identitätsnummer aus dem mindestens einen Transponder.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei bei jeder Drehung eines Rades jeweils Identitätsnummern aus mindestens zwei verschiedenen Transpondern des Rades ausgelesen werden.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Umlaufparameter eine Sequenz von nacheinander ausgelesenen Identitätsnummern für jedes Rad und eine Drehrichtung jedes Rades, die unter Verwendung der entsprechenden Sequenz bestimmt wird, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei die Umlaufparameter einen von jedem Rad zurückgelegten Weg umfassen, der unter Verwendung der entsprechenden Sequenz, der Drehrichtung und Abmessungen der Beabstandungen zwischen ausgelesenen Transpondern bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 39, weiterhin umfassend den folgenden Schritt: Auswerten der Umlaufparameter zum Bestimmen eines Bewegungsvektors für das Fahrzeug, wobei das Auswerten folgende Schritte aufweist: – Vergleichen der Umlaufparameter der Räder der zumindest einen zweirädrigen Achse miteinander, um für jedes Rad Richtungsvektoren zu bestimmen, die jeweils eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Rades beschreiben; und – Bestimmen des Bewegungsvektors unter Verwendung der Richtungsvektoren und des von jedem Rad zurückgelegten Weges.
Lagerverwaltungssystem zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend: mindestens ein Fahrzeug zum Abstellen eines Gegenstandes in dem Lagerbereich, wobei das mindestens eine Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse mindestens einen Transponder aufweist; eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich, umfassend: – eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, wobei die Koordinaten eine Referenzposition des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen des mindestens einen Transponders jedes Rades der zumindest einen zweirädrigen Achse bei einer Bewegung des mindestens einen Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; – eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für jedes Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse, wobei die Umlaufparameter eine Drehung jedes Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und – eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das mindestens eine Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors; und eine Einrichtung zum Bestimmen einer Lagerposition des abgestellten Gegenstandes unter Verwendung der aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs.
System nach Anspruch 41, weiterhin umfassend: mindestens eine Laserentfernungsmesseinrichtung, die relativ zu einer Referenzlinie in dem Lagerbereich vorgesehen ist und dazu geeignet ist, bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das mindestens eine Fahrzeug bei einer von dem mindestens einen Fahrzeug ausgeführten Bewegung mittels einer Laserentfernungsmessung, unter Verwendung von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem vorgegebenen Koordinatensystem repräsentieren, die Referenzdaten zu bestimmen.
System nach Anspruch 42, weiterhin umfassend: zumindest einen Reflektor, der an einem Bezugspunkt des mindestens einen Fahrzeugs vorgesehen ist und dazu dient, bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das mindestens eine Fahrzeug einen Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung zu reflektieren, um die Laserentfernungsmessung zu ermöglichen.
System nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei an jedem Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Vielzahl von im Wesentlichen gleich zueinander beabstandeten Transpondern mit jeweils einer Speichereinrichtung vorgesehen ist, in der eine Identitätsnummer gespeichert ist, die einen entsprechenden Transponder eindeutig identifiziert.
Computergestütztes Verfahren zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, aufweisend die Schritte: Bestimmen von Referenzdaten, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem festlegen; Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; Auswerten der empfangenen Signale zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; Auswerten der Umlaufparameter, um ausgehend von der Referenzposition in dem Koordinatensystem einen Bewegungsvektor für das Fahrzeug zu bestimmen; und Bestimmen der aktuellen Position des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Sensoreinrichtung eine Drehzahlmesseinrichtung aufweist und wobei das Bestimmen von Umlaufparametern ein Bestimmen einer Drehzahl der zumindest einen zweirädrigen Achse und/oder des mindestens eines Rades umfasst.
Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Sensoreinrichtung eine Wegmesseinrichtung aufweist und wobei das Bestimmen von Umlaufparametern ein Bestimmen eines von dem mindestens einen Rad zurückgelegten Weges umfasst.
Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Sensoreinrichtung eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist und wobei das Bestimmen von Umlaufparametern ein Bestimmen einer Beschleunigung des mindestens eines Rades umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 48, wobei die Sensoreinrichtung einen Gyrosensor aufweist und wobei das Bestimmen von Umlaufparametern ein Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 49, wobei das Bestimmen von Referenzdaten mittels einer Laserentfernungsmessung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 50, wobei das Bestimmen von Referenzdaten folgende Schritte aufweist: Vorgeben von mindestens einer Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich; Bestimmen von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem beschreibenden Koordinatensystem repräsentieren; und Vorsehen von mindestens einer Laserentfernungsmesseinrichtung relativ zu der Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich; wobei die Laserentfernungsmesseinrichtung derart vorgesehen ist, dass bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung unter Verwendung der Laserentfernungsmessung Koordinaten aus den Referenzkoordinaten bestimmt werden können, die die Referenzdaten repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 51, wobei an mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ein Reflektor vorgesehen ist und bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug ein Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung von dem Reflektor in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung reflektiert wird, und wobei das Bestimmen der Referenzdaten weiterhin folgende Schritte aufweist: Messen der Entfernung des Fahrzeugs von der Laserentfernungsmesseinrichtung unter Verwendung des reflektierten Laserstrahls; und Bestimmen der Koordinaten in dem beschreibenden Koordinatensystem, die die Referenzdaten repräsentieren, unter Verwendung der Referenzkoordinaten und von Koordinaten, die die Position der Laserentfernungsmesseinrichtung in dem beschreibenden Koordinatensystem festlegen.
Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Bereich; wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, umfassend: eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Referenzposition des Fahrzeugs in einem den vorgegebenen Bereich beschreibenden Koordinatensystem; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors.
Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei die Sensoreinrichtung eine Drehzahlmesseinrichtung zum Bestimmen einer Drehzahl der zumindest einen zweirädrigen Achse und/oder des mindestens einen Rades umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei die Sensoreinrichtung eine Wegmesseinrichtung zum Bestimmen eines von dem mindestens einen Rad zurückgelegten Weges umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei die Sensoreinrichtung eine Beschleunigungsmesseinrichtung zum Bestimmen einer Beschleunigung des mindestens eines Rades umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 54 bis 56, wobei die Sensoreinrichtung einen Gyrosensor aufweist und wobei das Bestimmen von Umlaufparametern ein Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 57, weiterhin umfassend: mindestens eine Laserentfernungsmesseinrichtung, die relativ zu einer Referenzlinie in dem vorgegebenen Bereich vorgesehen ist und dazu geeignet ist, bei einem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug bei einer von dem Fahrzeug ausgeführten Bewegung mittels einer Laserentfernungsmessung; unter Verwendung von Referenzkoordinaten, die die mindestens eine Referenzlinie in dem beschreibenden Koordinatensystem repräsentieren, die Referenzdaten zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 58, weiterhin umfassend: zumindest einen Reflektor, der an einem Bezugspunkt des Fahrzeugs vorgesehen ist und dazu dient, bei dem Überqueren der Referenzlinie durch das Fahrzeug einen Laserstrahl der Laserentfernungsmesseinrichtung in Richtung der Laserentfernungsmesseinrichtung zu reflektieren, um die Laserentfernungsmessung zu ermöglichen.
Computergestütztes Verfahren zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend die Schritte: Bestimmen einer Entladeposition eines Fahrzeugs in dem Lagerbereich, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen abzustellenden Gegenstand zu transportieren, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, und wobei das Bestimmen der Entladeposition erfolgt unter Verwendung von: – Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; und – Umlaufparametern für das mindestens einen Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; Bestimmen einer Lagerposition des abzustellenden Gegenstandes unter Verwendung von Abmessungen des abzustellenden Gegenstandes und des Fahrzeugs sowie der Entladeposition des Fahrzeugs; und Speichern von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, in einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen, um eine Verwaltung des Lagerbereichs zu ermöglichen.
Computergestütztes Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs in einem Lagerbereich, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, wobei das Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist, und wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand zu transportieren, umfassend die Schritte: Bestimmen einer Lagerposition des zu transportierenden Gegenstandes in dem Lagerbereich durch Auslesen von Daten, die die Lagerposition repräsentieren, aus einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Lagerpositionen; Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, die eine Referenzposition des Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad mittels der Sensoreinrichtung, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und Navigieren des Fahrzeugs in dem Lagerbereich zu der Lagerposition unter Verwendung der bestimmten Koordinaten und der Umlaufparameter.
Lagerverwaltungssystem zum Verwalten eines Lagerbereichs, der durch ein vorgegebenes Koordinatensystem beschrieben wird, umfassend: mindestens ein Fahrzeug zum Abstellen eines Gegenstandes in dem Lagerbereich, wobei das mindestens eine Fahrzeug zumindest eine zweirädrige Achse umfasst und mindestens ein Rad der zumindest einen zweirädrigen Achse eine Sensoreinrichtung aufweist; eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich, umfassend: – eine Referenzpositionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Koordinaten in dem vorgegebenen Koordinatensystem, wobei die Koordinaten eine Referenzposition des mindestens einen Fahrzeugs in dem Lagerbereich beschreiben; – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen der Sensoreinrichtung des mindestens einen Rades bei einer Bewegung des mindestens einen Fahrzeugs ausgehend von der Referenzposition; – eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der empfangenen Signale und zum Bestimmen von Umlaufparametern für das mindestens eine Rad, wobei die Umlaufparameter eine Drehung des mindestens einen Rades um die zumindest eine zweirädrige Achse beschreiben; und – eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Bewegungsvektors in dem Koordinatensystem für das mindestens eine Fahrzeug auf der Grundlage der Umlaufparameter und der Referenzposition, und zum Bestimmen einer aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs unter Verwendung der Referenzposition und des Bewegungsvektors; und eine Einrichtung zum Bestimmen einer Lagerposition des abgestellten Gegenstandes unter Verwendung der aktuellen Position des mindestens einen Fahrzeugs.