DE19940403A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren und zur Positionsbestimmung von Objekten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren und zur Positionsbestimmung von ObjektenInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Identifizieren und/oder zur Positionsbestimmung von Objekten beschrieben, bei dem zumindest ein an dem jeweiligen Objekt vorgesehener Transponder zum Abstrahlen von in dem Transponder gespeicherten, das jeweilige Objekt kennzeichnenden Transponder-Daten angeregt wird und die abgestrahlten Transponder-Daten erfaßt werden. Das Objekt wird zusätzlich durch zumindest einen optischen Sensor abgetastet. Weiterhin wird aus einer Kombination von durch den optischen Sensor erfaßten optischen Daten mit dem erfaßten Transponder-Daten das Objekt identifiziert und/oder seine Position bestimmt. Weiterhin wird eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.
Description
Es wird ein Verfahren zum Identifizieren und/oder zur Positionsbestim
mung von Objekten beschrieben, bei dem zumindest ein an dem jeweiligen
Objekt vorgesehener Transponder zum Abstrahlen von in dem Transpon
der gespeicherten, das jeweilige Objekt kennzeichnenden Transponder-
Daten angeregt wird und die abgestrahlten Transponder-Daten erfaßt
werden. Weiterhin ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchfüh
rung dieses Verfahrens gerichtet.
Transponder, die in entsprechenden Verfahren und Vorrichtungen einge
setzt werden, werden auch als RFID-Transponder (Radio-Frequency-
Identification-Transponder) bezeichnet, da in dem Transponder üblicher
weise eine großflächige Spule sowie eine Kapazität vorhanden sind, wobei
die Spule über ein hochfrequentes Magnetfeld, das über eine eine Antenne
bildende Spule eines RFID-Lesegerätes ausgesandt wird, angeregt wird.
Dadurch wird eine Spannung in der Spule des Transponders erzeugt, die
als Spannungsversorgung des Transponders wirkt.
Der Transponder enthält üblicherweise einen Mikroprozessor, der auf die
se Weise mit Spannung versorgt wird und in dem Transponder gespei
cherte Transponder-Daten durch Steuerung des Stroms in der Spule des
Transponders mittels eines entsprechenden Magnetfeldes abstrahlt. Die
ses geänderte Magnetfeld bewirkt eine Änderung des Stroms bzw. der
Spannung in der Spule des Lesegerätes, so daß die abgestrahlten Trans
ponder-Daten von dem Lesegerät erfaßt werden.
Die Verwendung derartiger Transponder bringt einige Vorteile mit sich.
Zum einen sind verhältnismäßig viele Daten in einem Transponder spei
cherbar, so daß der entsprechende Informationsgehalt sehr hoch ist.
Weiterhin existieren neben Read-Only-Transpondern auch wiederbe
schreibbare Transponder, so daß, falls erforderlich, die enthaltenen Daten
geändert oder ergänzt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß die optische Strecke zwischen dem Lesegerät und dem Objekt nicht
frei sein muß, da die Lesung durch induktive Kopplung erfolgt, und daß
aus dem gleichen Grund eine entsprechende Vorrichtung unempfindlich
gegen Verschmutzung ist.
Neben diesen Vorteilen existieren jedoch auch folgende Nachteile. Beson
ders problematisch ist es, daß eine exakte Positionsbestimmung eines
Transponders nicht möglich ist. Dies ist insbesondere dann problema
tisch, wenn Objekte erkannt werden sollen, die sehr dicht aufeinanderfol
gen. Insbesondere wenn sich mehrere Objekte gleichzeitig im Lesefeld ei
nes Lesegeräts aufhalten, ist eine eindeutige Positionsbestimmung eines
Transponders und damit des den Transponder tragenden Objekts nicht
möglich.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine Lesung oftmals nicht möglich
ist, wenn sich der Transponder in der Nähe von metallischen Gegenstän
den, beispielsweise eines Alukoffers, befindet. Problematisch ist auch die
noch relativ geringe Verbreitung aufgrund des geringen Standardisierungs
grades.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie ein Vorrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch in den genannten
problematischen Fällen eine genaue Positionsbestimmung und/oder eine
eindeutige Identifizierung eines Objektes möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Objekt zusätzlich durch
zumindest einen optischen Sensor abgetastet wird und daß aus einer
Kombination von durch den optischen Sensor erfaßten optischen Daten
mit den erfaßten Transponder-Daten das Objekt identifiziert und/oder
seine Position bestimmt wird.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung umfaßt eine elektroma
gnetische Sensoreinheit, mit der zumindest ein an dem jeweiligen Objekt
vorgesehener Transponder zum Abstrahlen von in dem Transponder ge
speicherten, das jeweilige Objekt kennzeichnende Transponder-Daten an
regbar und die abgestrahlten Transponder-Daten erfaßbar sind, wobei zu
sätzlich ein optischer Sensor zum Abtasten des Objekts und eine Aus
werteeinheit zum eindeutigen Identifizieren des Objekts und/oder zum
Bestimmen der Position des Objekts aus eine Kombination von durch den
optischen Sensor erfaßbaren optischen Daten mit den erfaßbaren abge
strahlten Transponder-Daten vorgesehen ist.
Durch die Kombination eines RFID-Systems mit einer optischen Abtast
einheit werden die Vorteile der beiden unterschiedlichen Systeme optimal
miteinander kombiniert. Optische Abtasteinheiten haben den Vorteil, daß
eine exakte Positionsermittlung möglichst. Die Nachteile optischer Ab
tastsysteme, nämlich relativ geringer Informationsgehalt, Verschmut
zungsempfindlichkeit und das Erfordernis einer optisch freien Strecke
zwischen Sensor und Objekt, werden durch die entsprechenden Eigen
schaften des Transponder-Systems kompensiert. Somit ist durch die er
findungsgemäße Kombination einer optischen Abtasteinheit mit einem
RFID-System sowohl eine eindeutige Identifizierung als auch eine eindeu
tige Positionsbestimmung eines mit einem entsprechenden Transponder
versehenen Objektes möglich.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Positi
onsbestimmung durch Auswertung der optischen Daten und/oder die
Identifizierung des Objekts durch Auswertung der Transponder-Daten. Da
durch die optische Erfassungseinheit eine exakte Bestimmung der Positi
on des Objektes möglich ist, kann, wenn beispielsweise zwei oder mehrere
Objekte durch das Lesegerät des Transponders innerhalb eines Lesefeldes
erfaßt werden, die Position der Objekte über die optische Auswerteeinheit
durch Auswertung der optischen Daten des jeweiligen Objekts bestimmt
werden. Dabei ist es möglich, wie es im folgenden genauer ausgeführt
wird, daß auch bei unvollständiger Erkennung der optischen und/oder
Transponder-Daten durch eine Auswertung einer entsprechenden Kombi
nation dieser Daten sowohl eine eindeutige Identifikation als auch eine
eindeutige Bestimmung der Position des Objektes erreicht wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch den
optischen Sensor ein auf dem Objekt angeordneter Strichcode erfaßt und
decodiert, wobei aus den decodierten Strichcode-Daten zusammen mit
den Transponder-Daten das Objekt identifiziert und/oder seine Position
bestimmt wird. Die Verwendung von auf dem Objekt angeordneten Strich
codes erlaubt zum einen ein preiswertes und weltweit standardisiertes
Verfahren zur optischen Abtastung, wobei mittels üblicher Strichcodeab
tasteinheiten die Koordinaten des gelesenen Strichcodes im Raum sehr
genau bestimmt werden können. Da der maximale Informationsgehalt von
Strichcodes relativ gering ist und beispielsweise ca. 30 bis 50 Zeichen bei
einer eindimensionalen Abtastung umfaßt, können, falls dies erforderlich
ist, in dem Transponder abgespeicherte Transponder-Daten mit wesent
lich größerem Informationsgehalt empfangen und ausgewertet werden.
Vorteilhaft kann ein erfindungsgemäßes Verfahren weiterhin dadurch ge
kennzeichnet sein, daß zumindest ein Teil der in dem Transponder abge
speicherten Daten den in dem Strichcode codierten Daten entsprechen,
daß die erfaßten Transponder-Daten mit den entsprechenden decodierten
Strichcode-Daten verglichen werden, daß bei unvollständigen erkannten
Strichcode-Daten eine Übereinstimmung der erkannten Teil-Strichcode-
Daten mit den erfaßten Transponder-Daten gesucht wird, und daß bei
entsprechend gefundener Übereinstimmung das Objekt durch die Trans
ponder-Daten identifiziert und seine Position als Position des teilweise de
codierten Strichcodes bestimmt wird.
Auf diese Weise ist es möglich, daß auch bei einer unvollständigen Erfas
sung des auf dem Objekt vorhandenen Strichcodes sowohl eine einwand
freie Identifikation als auch eine exakte Positionsbestimmung des Objek
tes möglich ist. Werden beispielsweise mehrere Transponder innerhalb des
Lesebereiches erfaßt, so werden die in den Transponder-Daten enthalte
nen Identifikationsdaten des Objektes mit den über den Strichcode erfaß
ten Identifikationsdaten verglichen. Bei einer unvollständigen Erfassung
der Strichcode-Daten, beispielsweise aufgrund von Verschmutzung oder
teilweiser Abdeckung des Strichcodes, wird eine Übereinstimmung der er
kannten Teil-Strichcode-Daten mit den erfaßten Transponder-Daten ge
sucht und bei entsprechend gefundener Übereinstimmung wird das Ob
jekt gemäß den Transponder-Daten identifiziert. Die Position kann durch
die mittels der Strichcodeerfassungseinheit exakt feststellbaren Position
des teilweise erkannten Strichcodes bestimmt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann durch die erfin
dungsgemäße Kombination die Lesesicherheit deutlich erhöht werden, da
die für die Identifikation verwendeten Informationen auf zwei unterschied
lichen Wegen mit unterschiedlichen physikalischen Prinzipien codiert und
ausgelesen werden. Erfindungsgemäß erfolgt dies vorteilhaft dadurch, daß
zumindest ein Teil der in dem Transponder abgespeicherten Daten den in
dem Strichcode codierten Daten entsprechen, daß die erfaßten Transpon
der-Daten mit den entsprechenden decodierten Strichcode-Daten vergli
chen werden, und daß nur bei entsprechender Übereinstimmung der
Transponder-Daten mit den Strichcode-Daten das Objekt entsprechend
den Daten als erfolgreich identifiziert gilt. Dem System wird somit eine
Redundanz aufgeprägt, die aufgrund der unterschiedlichen physikalischen
Eigenschaften der Transportwege eine sehr geringer Fehleranfälligkeit be
sitzt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
durch den optischen Sensor das optische Remissionsprofil des Objektes
ermittelt, zum optischen Erfassen der Position des Transponders das er
mittelte Remissionsprofil auf für die optische Ausbildung des Transponder
typische Werte untersucht, und bei erkanntem Transponder erfolgt die
Positionsbestimmung des Objekts durch Auswertung der erkannten Posi
tion des Transponders und die Identitätsbestimmung des Objekts durch
Auswertung der erfaßten Transponder-Daten.
Anstelle eines Strichcodes kann somit auch das optische Remissionsprofil
des Objekts durch eine optische Erfassungseinheit erfaßt und ausgewertet
werden. Insbesondere kann zum Erkennen des Transponders das erfaßte
Remissionsprofil des Objekts auf eindeutige Flächen vorgegebener opti
scher Eigenschaften, beispielsweise Farbe, Helligkeit, Form oder derglei
chen untersucht werden, wobei bei Erkennen eine einzigen entsprechen
den Fläche am Objekt diese Fläche als Transponder identifiziert wird.
Durch diese optische Auswertung kann wiederum die Position des Trans
ponders im Raum exakt bestimmt werden, so daß eine exakte Zuordnung
zwischen der Transponderposition und den das Objekt identifizierenden
Transponder-Daten erfolgen kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
durch den optischen Sensor das optische Remissionsprofil des abgetastete
Objekts ermittelt, das ermittelte Remissionsprofil mit einem aus den er
faßten Transponder-Daten ermittelten, in dem Transponder gespeicherten
Remissionsprofil des den Transponder tragenden Objekts verglichen, und
bei ausreichender Übereinstimmung der Remissionsprofile das abgetastete
Objekt durch die erfaßten Transponder-Daten identifiziert.
Besitzen aufeinanderfolgende Objekte eindeutig unterscheidbare Remissi
onsprofile, so ist durch die Abspeicherung dieser Remissionsprofile in dem
am jeweiligen Objekt vorgesehenen Transponder in der beschriebenen
Weise eine eindeutige Identifizierung des jeweiligen Objektes über das er
faßte Remissionsprofil möglich. Durch die optische Erfassung ist wieder
um eine exakte Bestimmung der Position des jeweiligen Objektes möglich,
so daß auch auf diese Weise eine eindeutige Zuordnung des Transponders
zum Objekt und damit eine Festlegung der Position des Objektes erreicht
wird.
Es ist weiterhin auch möglich, daß durch den optischen Sensor Geome
triedaten des Objekts, beispielsweise die Kontur und/oder die Länge
und/oder die Breite und/oder Höhe des abgetasteten Objektes ermittelt
wird, daß die ermittelten Geometriedaten mit entsprechenden aus den er
faßten Transponder-Daten ermittelten, in dem Transponder gespeicherten
Geometriedaten des den Transponder tragenden Objekt verglichen wer
den, und daß bei ausreichender Übereinstimmung der Geometriedaten
das abgetastete Objekt durch die erfaßten Transponder-Daten identifiziert
wird. Ähnlich wie bei der Auswertung des Remissionsprofils kann somit
über die in dem Transponder abgespeicherten Geometriedaten und einem
Vergleich mit entsprechend erfaßten Geometriedaten aufeinanderfolgender
Objekte mit eindeutigen unterscheidbaren Geometriedaten eine eindeutige
Zuordnung des jeweiligen Transponders zu dem jeweiligen Objekt erfolgen.
Somit ist auch auf diese Weise eine eindeutige Identifizierung und Positi
onsbestimmung der erfaßten Objekte möglich.
Die Erfassung eines Strichcodes, der Geometriedaten sowie des Remissi
onsprofils kann jeweils in Alleinstellung oder auch in beliebigen Kombina
tionen erfolgen. Mit Laserscannern aktueller Bauart können beispielsweise
Strichcode, Geometriedaten und Remissionsprofil gleichzeitig erfaßt wer
den, wodurch eine erhöhte Redundanz bzw. eine Verbesserung der Aussa
gesicherheit erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfin
dungsgemäß ausgebildeten Abtastvorrichtung und
Fig. 2 eine Detailansicht aus Fig. 1.
In Fig. 1 sind zwei mit jeweils einem Strichcode 1, 3 sowie je einem Trans
ponder 2, 4 versehene Objekte 5, 6 auf einem Förderband 7 angeordnet,
dessen Obertrum 8 entlang eines Pfeils 9 bewegbar ist. Dabei sind die
Objekte 5, 6 in Transportrichtung 9 in einem relativ geringen Abstand zu
einander angeordnet.
Am Beginn des Förderbandes 7 ist eine optionale Höheerfassungseinrich
tung 10 sowie eine einen Sender 11 und einen Empfänger 12 umfassende
Lichtschranke 13 angeordnet, wobei von dem Sender 11 ein Lichtstrahl 14
in Richtung des Empfängers ausgesandt wird. Die Lichtschranke definiert
den Beginn eines Lesebereichs 15, innerhalb dessen über zwei oberhalb
des Förderbandes 7 angeordnete, als Strichcodeleser 16, 17 ausgebildete
optische Erfassungseinheiten sowie über ein RFID-Lesegerät 23 die
Strichcodes 1, 3 abgetastet bzw. die Transponder 2, 4 angeregt werden.
Die durch diese Anregung von den Transpondern 2, 4, ausgesandten
Transponder-Daten werden wiederum von dem RFID-Lesegerät 23 emp
fangen.
Die Strichcodeleser 16, 17 senden jeweils einen beispielsweise über ein
Polygonspiegelrad abgelenkten Abtaststrahl 18, 19 in Richtung des För
derbandes 7, so daß auf dem Förderband 7 Abtastlinien 20, 21 abgebildet
werden. Beim Bewegen der Objekte 5, 6 in Richtung des Pfeils 9 werden
die Strichcodes 1 und 3 jeweils zumindest teilweise oder ganz von den
Abtastlinien 20, 21 überstrichen, so daß die in den Strichcodes 1, 3 ent
haltene Information decodiert und zur weiteren Auswertung einer nicht
dargestellten Auswerteschaltung zugeführt wird. Dabei ist es möglich, daß
nur teilweise überstrichene Stichcodes durch die Auswerteschaltung zu
einem vollständige Strichcode zusammengesetzt werden können und auf
diese Weise der gesamte Strichcode decodiert werden kann.
Das RFID-Lesegerät 23 erzeugt ein hochfrequentes elektromagnetisches
Feld, das über eine Antennenspule in Richtung der Objekte 5, 6 abge
strahlt wird. Bei einer entsprechenden Annäherung der Objekte 5, 6 an
das RFID-Lesegerät 23 wirken die Transponder 2, 4 mittels transformato
rischer Kopplung bei solchen induktiven Systemen auf das hochfrequente
Magnetfeld zurück. Beispielsweise wird durch das hochfrequente Magnet
feld bei Eintreten der Objekte 5, 6 in den Lesebereich 15 in in den Trans
pondern 2, 4 jeweils vorgesehenen Spulen eine Spannung erzeugt, durch
die ein ebenfalls in den Transpondern 2, 4 vorgesehener Mikroprozessor
versorgt wird. Der auf diese Weise angeregte Mikroprozessor steuert sei
nerseits wieder den Strom in der jeweiligen Spule der Transponder 2, 4,
wodurch wiederum eine Änderung des Stroms bzw. der Spannung inner
halb der als Antenne ausgebildeten Primärspule des RFID-Lesegeräts 23
bewirkt wird. Durch die Steuerung des Spulenstroms innerhalb der
Transponder 2, 4 können somit in den Transpondern 2, 4 gespeicherte
Transponder-Daten an das RFID-Lesegerät 23 gesendet werden.
Bei größeren Abständen zwischen den Transpondern 2, 4 und dem RFID-
Lesegerät 23 kann die Datenübertragung mittels elektromagnetischer
Wellen (Radiowellen) erfolgen, wobei in diesem Fall bevorzugt Transponder
2, 4 mit eigener Spannungsversorgung eingesetzt werden.
Während in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Strich
codeleser 16, 17 vorgesehen sind, ist die Erfindung auch nur mit einem
Strichcodeleser oder mit mehreren Strichcodelesern durchführbar. Eben
falls können anstelle eines einzigen RFID-Lesegeräts 23 mehrere entspre
chende Lesegeräte vorgesehen sein.
Während mit dem RFID-Lesegerät 23 eine Positionsbestimmung der
Transponder 2, 4 und damit der Objekte 5, 6 innerhalb des Lesebereichs
15 nur relativ ungenau möglich ist, ist mit den Strichcodelesern 16, 17
eine sehr genaue Positionsbestimmung der Strichcodes 1, 3 und damit der
Objekte 5, 6 innerhalb des Lesebereichs 15 möglich.
Zur Erläuterung der Positionsbestimmung über die optische Abtastung
sind in Fig. 2 die unterschiedlichen Abtastwinkel α, β und γ dargestellt.
Dabei ist zur Vereinfachung in Fig. 2 lediglich der Strichcodeleser 16 ab
gebildet.
Der Winkel α gibt eine Drehung des Strichcodelesers 16 um die z-Achse
an, wobei α = 0° ist, wenn die Abtastlinie 20 parallel zur x-Achse verläuft.
Der Winkel β definiert die Verkippung der durch den periodisch ver
schwenkten Abtaststrahl 18 gebildeten, V-förmigen Abtastebene 22 um
die y-Achse an, wobei bei der in Fig. 2 dargestellten, sich ergebenden Ab
tastrichtung gegen die Pfeilrichtung 9 der Winkel β negativ gewählt wird.
Der Winkel γ gibt eine Verkippung des Strichcodelesers 16 um die x-Achse
an, so daß ein Winkel γ = 0° eine Lesung senkrecht von oben auf das För
derband 7 und ein Winkel γ ≠ 0° eine seitliche Lesung angibt. Die Bestim
mung der Position eines Strichcodes während des normalen Abtastbetrie
bes kann bei γ = 0°, d. h. bei einer Lesung von oben, beispielsweise durch
folgende Gleichungen erfolgen:
x = x0 + d0.sin (scanw).cos (α) - d0.sin (β2).sin (α).cos (scanw)
y = y0 + d0.sin (scanw).sin (α) + d0.sin (β2).cos (α).cos (scanw)
z = z0 - d0.cos (scanw).cos (β2)
y = y0 + d0.sin (scanw).sin (α) + d0.sin (β2).cos (α).cos (scanw)
z = z0 - d0.cos (scanw).cos (β2)
Für γ ≠ 0° ergibt sich die Position der Strichcodes mit den Werten der oben
angegebenen Gleichungen wie folgt:
xγ = x
yγ = y0 + cos (γ).(y - y0) - sin (γ).(z - z0)
zγ = z0 + sin (γ).(y - y0) + cos (γ).(z - z0)
yγ = y0 + cos (γ).(y - y0) - sin (γ).(z - z0)
zγ = z0 + sin (γ).(y - y0) + cos (γ).(z - z0)
Um den für die Zuordnung der Strichcodes zu dem den Strichcode tra
genden Objekt relevanten x-Positionswert ermitteln zu können, muß zu
sätzlich der dem Strichcode zuzuordnende Inkrementalgeberstand be
rücksichtigt werden. Ein entsprechendes Startsignal für einen Inkremen
talgeber kann beispielsweise beim Unterbrechen des Lichtstrahls 14, d. h.
beim Eintreten eines Objekts in den Lesebereich 15 erzeugt werden.
Bei scanw handelt es sich um den Scan-Winkel, der die Position des ab
getasteten Strichcodes innerhalb der Abtastlinie 20 angibt. Dabei wird die
Winkelhalbierende der V-förmigen Abtastebene der als scanw = 0° defi
nert.
Für den Winkel β2 gilt β2 = β - (schwingw), wobei der Schwingwinkel
schwingw eine optionale Verschwenkung der V-förmigen Abtastebene 22
angibt, durch die anstelle einer Abtastebene eine dreidimensionale Ab
tastpyramide erzeugt wird.
Die zur Positionsbestimmung der jeweiligen Positionskoordinaten eines
Strichcodes erforderlichen Abtastwinkel sowie die Koordinaten x0, y0, z0
eines Strichcodelesers sind aus der Justierung des Systems üblicherweise
bekannt oder können durch Einlernvorgänge ermittelt werden.
Mit d0 ist der Abstand zwischen Strichcodeleser und abgetastetem Strich
code bezeichnet, der beispielsweise durch eine Abstandsmessung ermittelt
werden kann.
Sind die Lichtschranken in einem gemeinsamen Rahmen angeordnet, so
ist üblicherweise jeweils der Abstand einer Lichtschranke zur Außenkante
des Rahmens durch die Justierung im Werk bekannt, so daß lediglich für
alle Lichtschranken gemeinsam der Abstand zwischen der den Beginn des
Lesebereichs 15 definierenden Lichtschranke 13 und der Außenkante des
Rahmens berechnet werden muß. Grundsätzlich ist für die Zuordnung
zwischen Strichcode und Objekt nur die x-Komponente relevant. Die y-
und z-Koordinaten können jedoch zur Plausibilisierung eines Leseergeb
nisses herangezogen werden.
Die gefundenen Strichcodepositionen werden aufgrund der ermittelten x-
Position und der bekannten Inkrementalgeberskalierung auf die Position
der Startlichtschranke 13 rückgerechnet und dann mit den Positionen der
im Lesebereich 15 befindlichen Objekte verglichen. Liegt die Strichcodepo
sition innerhalb des Zuordnungsbereichs eines Objekts, so erfolgt die Zu
ordnung.
Die beschriebene Positionsbestimmung kann nicht nur bei Abtastung von
Strichcodes 1, 3, sondern auch bei einer sonstigen geeigneten optischen
Abtastung der Objekte 5, 6 verwendet werden. Beispiele für sonstige ge
eignete optische Abtastverfahren sind im folgenden angegeben.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ent
hält beispielsweise jeder Strichcode 1, 3 sowie der entsprechende Trans
ponder 2, 4 eines Objekts 5, 6 eine das jeweilige Objekt 5, 6 eindeutig
identifizierende Informationscodierung.
Sind Objekte 5, 6 so dicht hintereinander angeordnet, wie es in Fig. 1 dar
gestellt ist, so werden von dem RFID-Lesegerät 23 die Transponder-Daten
von beiden Transpondern 2, 4 empfangen, so daß eine Zuordnung der in
den Transponder-Daten enthaltenen Informationscodierung zu dem jewei
ligen Objekt 5, 6 nicht möglich ist.
Sind durch die Strichcodeleser 16, 17 die Strichcodes 1, 3 vollständig les
bar und decodierbar, so kann allein anhand dieser Abtastung bereits eine
eindeutige Zuordnung der jeweils in den Strichcodes 1, 3 enthaltenen In
formationscodierung zu den Objekten 5, 6 erfolgen.
Ist jedoch nur eine unvollständige Lesung der Strichcodes 1, 3, beispiels
weise aufgrund von Verschmutzung oder Teilabdeckung der Strichcodes
1, 3 möglich, so kann in Verbindung mit den erfaßten Transponder-Daten
trotz dieser unvollständigen Lesung der Strichcodes eine eindeutige Zu
ordnung der Informationscodierung zu den Objekten 5, 6 erfolgen, wie es
durch die nachfolgende Tabelle verdeutlicht wird.
Da durch die Strichcodeleser 16, 17 die jeweils exakte Position der Strich
codes 1, 3 bestimmt werden kann und über den Vergleich der von den
Strichcodelesern 16, 17 erkannten Teilstrings mit den von den Transpon
dem 2, 4 vollständig empfangener Informationscodierungen eine eindeu
tige Zuordnung zwischen dem jeweiligen Strichcode und dem jeweiligen
Transpondern möglich ist, ist auf diese Weise eine eindeutige Positionsbe
stimmung des jeweiligen Objekts in dem Lesebereich 15 möglich.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist die Erhöhung der Lesesicher
heit durch eine gemeinsame Auswertung der erfaßten Transponder-Daten
und der erfaßten optischen Daten möglich. Durch redundante, teilidenti
sche oder identische Informationscodierung in dem jeweiligen Transpon
der 2, 4 und dem jeweiligen Strichcode 2, 3 können zur Erhöhung der Le
sesicherheit die aus den Transpondern 2, 4 und den Strichcodes 1, 3 er
mittelten Informationen gegeneinander auf Übereinstimmung bzw. Plausi
bilität geprüft werden. Somit kann auch im Falle einer vollständigen Le
sung der Strichcodes 1, 3 die Lesesicherheit des Gesamtsystems gegen
über einer reinen Strichcodelesung verbessert werden.
Die Falschleserate kann dabei erheblich reduziert werden, da die gegen
einander geprüften Informationen auf zwei unterschiedlichen Wegen und
mit unterschiedlichen physikalischen Prinzipien codiert und ausgelesen
werden.
Anstelle der in der in der Fig. 1 dargestellten Strichcodes 1, 3 können
auch lediglich die Transponder 2, 4 an den Objekten 5, 6 vorgesehen sein.
In diesem Falle können die Transponder 2, 4 so an der Außenseite der
Objekte 5, 6 vorgesehen sein, daß sie bei einer Ermittlung des optischen
Remissionsprofils der Objekte 5, 6 beispielsweise aufgrund ihrer Farbe
eindeutig an dem jeweiligen Objekt 5, 6 erkannt werden.
Da durch die entsprechende optische Abtastung wiederum eine exakte Po
sitionsbestimmung möglich ist, kann wiederum eine eindeutige Zuord
nung der aus den Transponder-Daten ermittelten, das jeweilige Objekt
kennzeichnenden Informationscodierung zu dem jeweiligen auf optischem
Wege erfaßten Transponder und damit zu dem jeweiligen Objekt erfolgen.
Während bei dieser Variante der Transponder jeweils eindeutig optisch
erkennbar an der Außenseite des Objektes vorgesehen sein muß, ist bei
der Ausführungsform mit auf dem Objekt angebrachten Strichcodes eine
optische Sichtbarkeit der Transponder an der Außenseite der Objekte
nicht erforderlich. Die Transponder können beispielsweise unmittelbar in
einem zweischichtig hergestellten Strichcodelabel zwischen den beiden
Schichten angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kön
nen in den jeweiligen Transpondern 2, 4 des jeweiligen Objekts Remissi
onsprofile und/oder die jeweiligen Objektgeometriedaten des Objekts
(Länge/Breite/Höhe/Kontur) gespeichert sein. Wenn die Objekte 5, 6 den
Lesebereich 15 durchfahren, werden von den optischen Erfassungsein
heiten 16, 17 jeweils die Objektremissionsprofile bzw. die Objektgeome
triedaten erfaßt. Gleichzeitig werden die in den jeweiligen Transpondern 2,
4 gespeicherten Objektremissionsprofile bzw. Objektgeometriedaten von
dem RFID-Lesegerät 23 empfangen.
In einer nicht dargestellten Auswerteeinheit werden die jeweils empfange
nen Daten mit den abgetasteten Daten verglichen, so daß bei Objekten 5,
6 mit eindeutig unterscheidbaren Remissionsprofilen bzw. Geometriedaten
wiederum eine eindeutige Zuordnung des jeweiligen Transponders 2, 4 zu
dem Objekt 5, 6 möglich ist. Auch in diesem Falle kann somit durch die
Kombination der eindeutigen Positionsbestimmung auf optischem Wege
mit einer eindeutigen Objektidentifikation durch Erfassen der Transpon
der-Daten eine eindeutige Zuordnung erzielt werden.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die beschriebenen Ausführungs
formen miteinander zu kombinieren, so daß eine weitere Verbesserung der
Zuordnungssicherheit erzielt werden kann. Versagt eines der Kriterien,
beispielsweise aufgrund eines zu sehr verschmutzten Strichcodes bzw. ist
ein entsprechendes Kriterium nicht anwendbar, beispielsweise bei fehler
haftem Strichcodelabel, so stehen die übrigen Überprüfungskriterien zur
Verfügung, so daß weiterhin eine eindeutige Zuordnung möglich ist.
1
Code
2
Transponder
3
Strichcode
4
Transponder
5
Objekt
6
Objekt
7
Förderband
8
Obertrum
9
Pfeil
10
Höhenerfassungseinrichtung
11
Sender
12
Empfänger
13
Lichtschranke
14
Lichtstrahl
15
Lesebereich
16
Strichcodeleser/optische Erfassungseinheit
17
Strichcodeleser/optische Erfassungseinheit
18
Abtaststrahl
19
Abtaststrahl
20
Abtastlinie
21
Abtastlinie
22
Abtastebene
23
RFID-Lesegerät
Claims (15)
1. Verfahren zum Identifizieren und/oder zur Positionsbestimmung
von Objekten, bei dem zumindest ein an dem jeweiligen Objekt vor
gesehener Transponder zum Abstrahlen von in dem Transponder
gespeicherten, das jeweilige Objekt kennzeichnende Transponder-
Daten angeregt wird und die abgestrahlten Transponder-Daten er
faßt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Objekt zusätzlich durch zumindest einen optischen Sensor
abgetastet wird und daß aus einer Kombination von durch den opti
schen Sensor erfaßten optischen Daten mit den erfaßten Transpon
der-Daten das Objekt identifiziert und/oder seine Position bestimmt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionsbestimmung durch Auswertung der optischen Daten
erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Identifizierung des Objektes durch Auswertung der Trans
ponder-Daten erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den optischen Sensor ein auf dem Objekt angeordneter
Strichcode erfaßt und decodiert wird und daß aus den decodierten
Strichcode-Daten zusammen mit den Transponder-Daten das Ob
jekt identifiziert und/oder seine Position bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der in dem Transponder abgespeicherten
Daten den in dem Strichcode codierten Daten entsprechen, daß die
erfaßten Transponder-Daten mit den entsprechenden decodierten
Strichcode-Daten verglichen werden, daß bei unvollständig erkann
ten Strichcode-Daten eine Übereinstimmung der erkannten Teil-
Strichcode-Daten mit den erfaßten Transponder-Daten gesucht
wird, und daß bei entsprechend gefundener Übereinstimmung das
Objekt durch die Transponder-Daten identifiziert und seine Position
als Position des teilweise decodierten Strichcodes bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der in dem Transponder abgespeicherten
Daten den in dem Strichcode codierten Daten entsprechen, daß die
erfaßten Transponder-Daten mit den entsprechenden decodierten
Strichcode-Daten verglichen werden, und daß nur bei entsprechen
der Übereinstimmung der Transponder-Daten mit den Strichcode-
Daten das Objekt entsprechend den Daten als erfolgreich identifi
ziert gilt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den optischen Sensor das optische Remissionsprofil des
Objektes ermittelt wird, daß zum optischen Erfassen der Position
des Transponders das ermittelte Remissionsprofil auf für die opti
sche Ausbildung des Transponders typische Werte untersucht wird
und daß bei erkanntem Transponder die Positionsbestimmung des
Objekts durch Auswertung der erkannte Position des Transponders
und die Identitätsbestimmung des Objekts durch Auswertung der
erfaßten Transponder-Daten erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erkennen des Transponders das Remissionsprofil auf ein
deutige Flächen vorgegebener optischer Eigenschaften, beispielswei
se Farbe, Helligkeit, Form oder dergleichen, am Objekt untersucht
wird und daß bei Erkennen einer einzigen entsprechenden Fläche
am Objekt diese Fläche als Transponder identifiziert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den optischen Sensor das optische Remissionsprofil des
abgetasteten Objektes ermittelt wird, daß das ermittelte Remissi
onsprofil mit einem aus den erfaßten Transponder-Daten ermittel
ten, in dem Transponder gespeicherten Remissionsprofil des den
Transponder tragenden Objekts verglichen wird, und daß bei aus
reichender Übereinstimmung der Remissionsprofile das abgetastete
Objekt durch die erfaßten Transponder-Daten identifiziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische dreidimensionale Remissionsprofil des Objekts
ermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den optischen Sensor Geometriedaten des Objekts, bei
spielsweise die Kontur und/oder die Länge und/oder die Breite
und/oder die Höhe des abgetasteten Objektes ermittelt wird, daß die
ermittelten Geometriedaten mit entsprechenden aus den erfaßten
Transponder-Daten ermittelten, in dem Transponder gespeicherten
Geometriedaten des den Transponder tragenden Objekts verglichen
werden, und daß bei ausreichender Übereinstimmung der Geome
triedaten das abgetastete Objekt durch die erfaßten Transponder-
Daten identifiziert wird.
12. Vorrichtung zum Identifizieren und/oder zur Positionsbestimmung
von Objekten (5, 6), mit einer elektromagnetischen Sensoreinheit
(23), mit der zumindest ein an dem jeweiligen Objekt (5, 6) vorgese
hener Transponder (2, 4) zum Abstrahlen von in dem Transponder
(2, 4) gespeicherten, das jeweilige Objekt (5, 6) kennzeichnende
Transponder-Daten anregbar und die abgestrahlten Transponder-
Daten erfaßbar sind, insbesondere zum Durchführen des Verfah
rens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zumindest ein optischer Sensor (16, 17) zum Abta
sten des Objekts (5, 6) und daß eine Auswerteeinheit zum eindeuti
gen Identifizieren des Objekts (5, 6) und/oder zum Bestimmen der
Position des Objekts (5, 6) aus einer Kombination von durch den
optischen Sensor (16, 17) erfaßbaren optischen Daten mit den er
faßbaren abgestrahlten Transponder-Daten vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor als Strichcodeerfassungseinheit (16, 17)
ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor als Remissionserfassungseinheit ausgebil
det ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor als Geometriedatenerfassungseinheit aus
gebildet ist.
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