IT202100026402A1 - Sistema ottico di localizzazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Sistema ottico di localizzazione?

La presente invenzione riguarda il settore tecnico dei dispositivi di sicurezza e localizzazione.

In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema di localizzazione installabile in un?area di lavoro ed in grado determinare in ogni momento ed in maniera particolarmente efficiente la posizione di vari elementi presenti ed eventualmente in movimento al suo interno.

Specificatamente, il sistema ? di tipo ottico ovvero utilizza dei segnali ottici per il monitoraggio della posizione degli elementi di interesse.

Tali elementi possono essere elementi mobili o movimentabili all?interno dell?area di lavoro quali ad esempio scaffali, armadi, pallet, vasche, contenitori, bidoni, gabbie o simili elementi adatti allo stoccaggio dei prodotti oppure carrelli semoventi o meno e a guida autonoma o meno configurati per la movimentazione dei prodotti all?interno dell?area di lavoro.

Tali elementi verranno nel seguito identificati genericamente con il termine ?collettori? intendendoli quindi come elementi adatti alla raccolta di prodotti all?interno dell?area di lavoro sia al fine di un loro immagazzinamento quanto di una loro movimentazione tra pi? distinte posizioni.

Per quanto riguarda i collettori utilizzati per lo spostamento dei prodotti, Nel settore di riferimento ? noto utilizzare dei carrelli (o elementi simili) guidati da un operatore o a guida autonoma o carri o mezzi trainabili o trasportabili per spostare prodotti all?interno di un?area di lavoro definita per esempio da un magazzino presentante una o pi? stazioni di carico/scarico, convogliatori e scaffali grazie ai quali i prodotti vengono ricevuti, smistati ed immagazzinati.

In particolare, i carrelli si muovono lungo uno o pi? percorsi di movimentazione che si sviluppano e si incrociano all?interno dell?area di lavoro.

Al fine di ottimizzare i processi di trasferimento ed immagazzinamento dei prodotti all?interno dell?area ? necessario conoscere in maniera quanto pi? precisa possibile la posizione istantanea di tutti i carrelli presenti ed in funzione.

Infatti, poter conoscere in tempo reale l?esatta posizione di ogni carrello operativo all?interno dell?area di lavoro permette di attribuire con maggior precisione ed accuratezza i percorsi da seguire ad ogni singolo carrello in modo di ottimizzarne il funzionamento, ovvero ridurre i tempi necessari per ogni operazione di spostamento prodotti, ovvero garantire la sicurezza dei mezzi e degli operatori che sono a bordo o che si muovono nell?area di movimento degli stessi.

Infatti, conoscendo in maniera accurata la posizione dei carrelli ? possibile determinare in ogni istante quale sia, ad esempio, il pi? adatto per l?esecuzione di un determinato compito, oppure determinare la velocit? massima a cui il veicolo si pu? muovere per garantire, in una determinata area, la sicurezza dei lavoratori.

Inoltre, tale informazione ? particolarmente utile anche al fine di aumentare la sicurezza sul luogo di lavoro.

Infatti, in molte zone dell?area di lavoro, specialmente in corrispondenza degli incroci, pu? risultare elevato il rischio di collisioni tra carrelli che provengono da direzioni differenti e stanno seguendo rispettivi percorsi di movimentazione oppure anche tra i carrelli e pedoni che si stanno muovendo all?interno dell?area e si trovano a transitare anche solo per brevi tratti in corrispondenza dei percorsi di movimentazione.

In questo contesto una conoscenza precisa ed accurata della posizione dei carrelli permette di suggerire percorsi di movimentazione che riducono al minimo il rischio di collisione e di generare segnali di allerta qualora venga determinato che due o pi? carrelli si stanno movimentando all?interno della stessa zona o stanno seguendo traiettorie che possono causarne la collisione.

Ad oggi sono particolarmente noti ed implementati due differenti approcci al problema del monitoraggio della posizione dei carrelli facendo leva su tecniche di riconoscimento ottico / computer vision.

Un primo approccio prevede di disegnare sul pavimento dell?area di lavoro una pluralit? di elementi grafici (per esempio dei codici/pattern bidimensionali) univocamente associati a specifiche zone dell?area di lavoro stessa.

In questo contesto ai carrelli vengono accoppiati dei dispositivi in grado di acquisire tali elementi grafici (per esempio utilizzando telecamere, fotocamere o altri analoghi sensori di tipo ottico) ed un?unit? di controllo (centralizzata o presente a bordo dei carrelli stessi) riceve le immagini acquisite dal dispositivo installato a bordo di ogni singolo carrello e confrontandole con un database ne determina la posizione.

Tale approccio risulta per? affetto da notevoli svantaggi in quanto pu? succedere che in corrispondenza del pavimento dell?area di lavoro vengano posizionati ulteriori elementi (per esempio prodotti, pallet di carico o altro) che rendono difficoltosa l?acquisizione degli elementi grafici e conseguentemente il loro riconoscimento da parte dell?unit? di controllo. Inoltre, tali elementi grafici trovandosi in corrispondenza dei punti di passaggio sia dei carrelli che di pedoni vengono facilmente e rapidamente usurati richiedendo continui e frequenti interventi di manutenzione per ripristinarli e mantenerli correttamente operativi.

Un secondo possibile approccio ? quello di sfruttare sempre degli elementi grafici che vengono per? applicati al soffitto dell?area di lavoro. Tuttavia, anche tale soluzione risulta affetta da svantaggi che la rendono poco efficiente.

Infatti, l?installazione degli elementi grafici sull?intero soffitto dell?area di lavoro richiede l?esecuzione di lavori in quota che necessitano tempi significativamente lunghi per essere portati a termine.

Durante la loro esecuzione ? pertanto necessario bloccare per lunghi periodi intere zone dell?area di lavoro causando notevoli problematiche logistiche.

Inoltre, tale soluzione risulta essere anche di difficile implementazione, in quanto i soffitti delle aree di stoccaggio possono usualmente presentare un andamento irregolare.

Al fine di garantire il corretto funzionamento dei sistemi di localizzazione di tipo noto ? necessario garantire che gli elementi grafici siano disposti in maniera omogenea, regolare e tutti alla stessa medesima quota.

Risulta quindi evidente che se il soffitto non ? piano diventa necessario adattare il meccanismo di accoppiamento di ogni singolo componente grafico al fine di garantire la sua corretta acquisizione da parte dei dispositivi ottici installati sui collettori allungando le tempistiche di installazione ed incrementandone i costi.

Per quanto riguarda invece i collettori finalizzati principalmente allo stoccaggio di prodotti potrebbe verificarsi nel tempo la necessit? di riorganizzare l?area di lavoro (a causa di una variazione dei prodotti processati, degli spazi disponibili, degli strumenti e della quantit? di persone in movimento all?interno dell?area) oppure di movimentare collettori che contengono una a loro volta una pluralit? di prodotti al fine di poter effettuare un?unica operazione di trasporto per movimentare grosse quantit? di prodotti.

Pertanto, all?interno dell?area di lavoro potrebbe cambiare nel tempo non solo la posizione dei collettori, carrelli e simili, preposti allo spostamento dei prodotti, ma anche (specialmente sul lungo periodo) quella dei collettori, scaffali e simili, preposti al loro immagazzinamento.

Alla luce di quanto sopra risulta chiaro che nel settore ? fortemente sentita la necessit? di sviluppare nuove soluzioni per il monitoraggio dei collettori presenti all?interno delle aree di stoccaggio che siano in particolare in grado di superare almeno le problematiche qui presentate.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? quindi quello di proporre un sistema di localizzazione che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un sistema di localizzazione che sia facilmente installabile, altamente scalabile e a basso costo per unit? di superficie dell?area di localizzazione da coprire, pur mantenendo al contempo elevati livelli di precisione nell?identificazione della posizione dei collettori presenti all?interno dell?area di lavoro.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema di localizzazione, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.

Secondo la presente invenzione viene mostrato un sistema di localizzazione per un?area di lavoro.

Il sistema comprende almeno un proiettore, almeno un dispositivo ottico ed un?unit? di controllo.

L?almeno un proiettore ? configurato per emettere un segnale ottico in corrispondenza di un soffitto dell?area di lavoro.

Il dispositivo ottico ? accoppiabili a un rispettivo collettore presente, in particolare movimentabile, all?interno dell?area di lavoro.

L?almeno un dispositivo ottico ? configurato per monitorare in una configurazione d?uso una zona di acquisizione disposta superiormente al rispettivo collettore.

In particolare, il dispositivo ottico acquisisce almeno una porzione del segnale ottico generando un segnale di misura.

L?unit? di controllo ? connessa con l?almeno un dispositivo ottico per ricevere da esso i segnali di misura.

L?unit? di controllo ? ulteriormente configurata per determinare la posizione del collettore all?interno dell?area di lavoro in funzione del rispettivo segnale di misura.

Vantaggiosamente, il sistema qui presentato permette di individuare la posizione di uno o pi? collettori all?interno dell?area di lavoro in maniera semplice e precisa senza richiedere al contempo complesse opere di installazione e manutenzione, garantendo alta scalabilit? e un basso costo dei materiali necessari a coprire l?area monitorata, interessata dalla localizzazione.

Le rivendicazioni dipendenti, qui incorporate per riferimento, corrispondono a differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema di localizzazione, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra una possibile forma realizzativa per il sistema di localizzazione qui presentato;

- le figure 2A e 2B mostrano una differente possibile forma realizzativa per il sistema di localizzazione.

Nelle figure allegate con il riferimento numerico 1 viene genericamente indicato un sistema di localizzazione, indicato nel seguito della presente descrizione semplicemente come sistema 1.

In particolare, il sistema 1 ? implementabile per monitorare in maniera continua la posizione all?interno di un?area di lavoro dei collettori C preposti all?immagazzinamento e/o alla movimentazione dei prodotti da stoccare. Con il termine area di lavoro si intende ricomprendere in termini generali una qualunque struttura all?interno della quale sia necessario eseguire operazioni di movimentazione e/o immagazzinamento di prodotti, quali possono essere ad esempio magazzini, centri di smistamento ed impianti produttivi e con il termine collettori C si vuole invece indicare un qualsiasi elemento presente all?interno dell?area di lavoro utilizzato o utilizzabile per lo stoccaggio, l?immagazzinamento e/o il trasporto di prodotti.

A titolo esemplificativo con il termine collettori C si possono quindi indicare elementi semoventi quali veicolo a guida autonoma (per esempio robot) o meno (per esempio carrelli elevatori come esplicitamente illustrato nelle figure allegate) adatti a muoversi all?interno dell?area di lavoro.

Il termine collettori C vuole per? ricomprendere anche elementi non semoventi ed opportunamente movimentabili all?interno dell?area di lavoro quali ad esempio elementi trainabili/spostabili come carrelli con ruote folli o pallet oppure ancora strutture tipicamente identificabili come di stoccaggio che possono essere movimentate in particolare per riorganizzare gli spazi interni dell?area di lavoro, quale ad esempio scaffali, armadi o simili.

Strutturalmente, il sistema 1 comprende almeno un proiettore 2, almeno un dispositivo ottico 3 ed un?unit? di controllo.

In particolare, l?almeno un dispositivo ottico 3 ? accoppiato univocamente ad un collettore C presente all?interno dell?area di lavoro e a titolo esemplificativo e non limitativo si far? riferimento nel seguito della presente descrizione prevalentemente ad una situazione in cui si vuole monitorare la posizione di una pluralit? di collettori C e pertanto il sistema comprende una pluralit? di dispositivi ottici 3 ciascuno dei quali ? accoppiato ad un rispettivo collettore C.

Il proiettore 2 ? installabile in prossimit? del soffitto dell?area di lavoro ed ? configurato per emettere un segnale ottico S.

In particolare, in una configurazione d?uso, il proiettore 2 ? preposto a proiettare un segnale ottico S in corrispondenza del soffitto dell?area di lavoro.

Come verr? specificato nel seguito con l?espressione ?in corrispondenza del soffitto? si vuole indicare che il proiettore 2 proietta il segnale ottico direttamente sul soffitto oppure lungo un piano sostanzialmente parallelo ad una direzione di sviluppo principale del soffitto.

Specificatamente tale segnale ottico S presenta una distribuzione spaziale tale da definire una pluralit? di porzioni distinte e tra loro distinguibili.

In questo modo ? possibile proiettare un modello grafico facilmente visibile ed identificabile in ogni punto dell?area di lavoro senza che sia necessario installare una grande quantit? di elementi distinti sull?intero soffitto.

In particolare, il proiettore pu? essere installato in una porzione periferica del soffitto riducendo in questo modo al minimo anche i disagi causati dall?operazione di installazione che interessano solo un?unica zona dell?area di lavoro, la quale pu? quindi essere vantaggiosamente selezionata tra quelle in cui ? minimo l?ingombro e/o il traffico di collettori C.

In accordo con un primo possibile aspetto della presente invenzione, illustrato schematicamente in figura 1, il segnale ottico S ? rappresentativo di almeno un elemento grafico ed il proiettore 2 ? configurato per proiettare il segnale ottico S (ovvero l?elemento grafico) direttamente sul soffitto dell?area di lavoro.

In altre parole, il proiettore 2 ? rivolto verso l?alto e proietta l?elemento grafico (quale un?immagine, un logo, uno specifico pattern luminoso, codici alfanumerici o grafici quali possono essere ad esempio QR code o codici a barre di altra natura) sul soffitto dell?area di lavoro dove risulta facilmente visibile.

Pertanto, non ? necessario applicare distinti elementi grafici sull?intera superficie del soffitto dell?area di lavoro ma viene semplicemente proiettata su di essa un segnale ottico S, che non deve essere ripristinato o sostituito nel tempo, mediante l?attivazione di un numero limitato di proiettori 2 (eventualmente anche solo uno) che possono essere rapidamente installati.

Il numero di proiettori pu? essere selezionato in funzione della struttura del soffitto, in modo tale da garantire che non rimangano presenti estese zone d?ombra non raggiunte dal segnale ottico.

In accordo con una possibile alternativa, illustrata schematicamente nelle figure 2A e 2B, il sistema comprende quindi una pluralit? di proiettori 2 ciascuno dei quali ? configurato per generare un rispettivo segnale ottico S.

I proiettori 2 possono essere configurati per generare segnali ottici S identici i quali concorrono a definire un elemento grafico presentante una pluralit? di zone distinte, differenti e facilmente distinguibili o alternativamente ciascun proiettore 2 ? configurato per generare un segnale ottico S differente rispetto a quello generato da ciascun altro proiettore 2 o quantomeno differente da quello generato da almeno un altro proiettore 2 e concorrenti ciascuno con le sue proprie caratteristiche a definire l?elemento grafico complessivo.

In generale la pluralit? di proiettori 2 ? quindi configurata per generare e proiettare un segnale ottico S complessivo (dato dalla somma dei singoli segnali ottici S dei rispettivi proiettori 2) che presenta una pluralit? di porzioni distinte e facilmente distinguibili le une dalle altre in modo tale che ciascuna zona risulti in uso univocamente associata ad una rispettiva posizione all?interno dell?area di lavoro.

In questo contesto i proiettori 2 possono essere ancora configurati per proiettare un?immagine sul soffitto dell?area di lavoro secondo le modalit? sopra delineate.

Alternativamente, i proiettori 2 possono essere configurati per generare un segnale ottico S in modo tale da proiettarlo in una direzione sostanzialmente orizzontale.

In altre parole, i proiettori 2 possono essere installati ed orientati in modo tale da emettere il segnale ottico S in un piano che risulta sostanzialmente parallelo a quello di sviluppo principale del soffitto.

Tale forma realizzativa presenta ulteriormente il vantaggio di non essere influenzata in alcun modo dalla specifica struttura del soffitto dell?area di lavoro in quanto essendo distanziata da esso non subisce interferenze dovute per esempio alla presenza di elementi ad esso applicati (quali potrebbero per esempio essere dei condotti di areazione).

Preferibilmente, indipendentemente dal numero di proiettori 2 presenti e dal fatto che questi siano disposti a proiettare orizzontalmente piuttosto che sul soffitto, il segnale ottico S pu? comprendere una pluralit? di raggi distinti.

Pertanto, i raggi risultano essere facilmente distinguibili dai dispositivi ottici 3 al fine di identificare la posizione del dispositivo ottico 3 (pertanto del collettore C sul quale quest?ultimo ? installato) all?interno dell?area di lavoro in maniera univoca, per esempio secondo una delle modalit? che saranno approfondite nel seguito

Nel caso in cui siano presenti pi? proiettori 2, preferibilmente la distanza angolare tra i raggi luminosi di un proiettore 2 ? differente rispetto alla distanza angolare tra i raggi luminosi di ciascun altro proiettore 2.

In questo modo ? generabile un segnale ottico S complessivo presentante porzioni differenti facilmente distinguibili tra loro.

In altre parole, il segnale ottico S definisce in corrispondenza del soffitto dell?area di lavoro un?immagine, una combinazione di immagini (dove con il termine immagini si possono anche intendere semplicemente la combinazione di uno o pi? raggi luminosi) presentante una pluralit? di porzioni differenti e facilmente distinguibili tra loro che una volta riconosciute da parte dell?unit? di controllo all?interno dei segnali di misura ricevuti permettono di definire la posizione dei collettori C.

Nel caso specifico in cui i proiettori 2 siano configurati per proiettare dei raggi luminosi distinti viene quindi generato un pattern, per esempio una griglia, in corrispondenza del soffitto dell?area di lavoro in cui le linee (rappresentate dai raggi luminosi) si intersecano a definire una pluralit? di motivi, per esempio delle intersezioni, presentanti ciascuna una differente e specifica conformazione come si pu? osservare nell?esempio mostrato in figura 2B.

In questo modo in funzione dell?immagine acquisita da ciascun dispositivo ottico 3 ? possibile individuare in maniera rapida e semplice a quale intersezione corrisponde e pertanto identificare la posizione dei collettori C.

Infatti, i dispositivi ottici 3 acquisiscono la porzione del segnale ottico S sovrastante generando un segnale di misura che rappresenta i raggi visualizzati che definiscono specifici motivi univocamente definiti in corrispondenza delle varie zone dell?area di lavoro.

L?unit? di controllo ? quindi in grado di identificare quali raggi sono visualizzati dai vari dispositivi ottici 3 in ogni momento ricostruendo in questo modo la posizione istantanea di ogni collettore C mediante l?individuazione della zona in corrispondenza della quale i raggi si presentano nella maniera rappresentata nel segnale di misura.

Tale approccio rimane in generale applicabile anche nel caso in cui sia presente un solo proiettore 1 e/o nel caso in cui venga proiettata sul soffitto dell?area di lavoro un?immagine rappresentante un elemento grafico quale un?immagine, uno o pi? loghi, uno o pi? simboli o una serie di codici grafici o alfanumerici.

In questo contesto l?elemento grafico presenta caratteristiche peculiari che ne differenziano in maniera netta le varie porzioni (per esempio mediante specifiche combinazioni di colori e/o segni) in modo tale che l?unit? di controllo sia in grado di determinare in maniera univoca in quale posizione si debba trovare un determinato collettore C per poter aver generato lo specifico segnale di misura inviato all?unit? di controllo.

In generale, al fine di acquisire il segnale ottico S generato dal proiettore 2 a ciascun collettore C viene accoppiato uno dei dispositivi ottici 3 in modo tale da presentare un angolo di visione rivolto verso l?alto.

A titolo di esempio, i dispositivi ottici possono essere realizzati mediante delle fotocamere o delle videocamere che presentano un angolo di visione O compreso in un intervallo da -90? a 90? rispetto ad un asse verticale e di 360 gradi attorno a tale asse verticale risultando facilmente orientabili per l?acquisizione del segnale ottico S.

In questo modo, sempre nella configurazione d?uso, i dispositivi ottici 3 presentano un angolo di visione che li configura per monitorare una zona di acquisizione disposta superiormente al collettore C sul quale sono installati, acquisendo cos? una specifica porzione del segnale ottico S. In altre parole, i dispositivi ottici acquisiscono in maniera continua una porzione del segnale ottico S presente al di sopra del collettore C al quale sono accoppiati.

La frequenza di acquisizione del segnale ottico S e/o di generazione del segnale di misura pu? essere selezionata in funzione della tipologia di collettore C al quale ? accoppiato un determinato dispositivo ottico 3. Per esempio, per collettori C movimentati di frequente (per esempio carrelli elevatori) si pu? optare per un?acquisizione e generazione continua in tempo reale, mentre per collettori C usualmente fissi o raramente movimentati (per esempio scaffali o pallet o collettori C alimentati a batteria che possono richiedere predeterminati tempi di fermo per effettuarne una ricarica) si pu? ipotizzare di effettuare l?acquisizione e la generazione ad intervalli regolari, per esempio intervalli di qualche ora o di qualche giorno o dettati dai segnali ricevuti da opportuni sensori di movimentazioni integrati nel collettore C (per esempio eseguendo l?acquisizione dei segnali di misura solamente durante o al termine di un processo di movimentazione del collettore C).

In altre parole, il dispositivo ottico 3 pu? essere configurato per generare il segnale di misura ad intervalli temporali specifici o in risposta ad un segnale di trigger generato per esempio da un sensore di movimentazione accoppiato al medesimo collettore C del dispositivo ottico 3.

Vantaggiosamente, i dispositivi ottici 3 possono essere configurati per acquisire segnali ottici S a lunghezze d?onda non visibili.

In altre parole, il segnale ottico S pu? presentare una lunghezza d?onda al di fuori dell?intervallo della luce visibile, risultando cos? poco invasivo ed evitando il rischio di distrazioni per il personale al lavoro all?interno dell?area di lavoro.

Indipendentemente dalle specifiche caratteristiche del segnale ottico S, i dispositivi ottici 3 generano quindi un segnale di misura rappresentativo ed identificativo dell?immagine acquisita, ovvero della porzione del segnale ottico S presente al di sopra del loro collettore C.

Tale segnale di misura viene trasferito, per esempio mediante un protocollo di comunicazione senza fili, all?unit? di controllo che ? a sua volta configurata per riceverli e per determinare la posizione di ciascun collettore C in funzione di un rispettivo segnale ricevuto.

In altre parole, l?unit? di controllo ? operativamente connessa con tutti i dispositivi ottici 3 per ricevere in tempo reale la porzione di segnale ottico S che viene acquisita da quest?ultimi e mediante questa informazione determina la precisa posizione di ciascun collettore C all?interno dell?area di lavoro.

Alternativamente il sistema pu? comprendere una distinta unit? di controllo per ciascun collettore C, in cui ogni unit? di controllo ? specificatamente configurata per ricevere il segnale di misura generato dal dispositivo ottico 3 presente sul medesimo collettore determinandone la posizione.

In questo secondo caso la connessione tra dispositivo ottico 3 e unit? di controllo pu? anche essere di tipo cablata.

L?informazione contenuta nei segnali di misura ricevuti dall?unit? di controllo pu? inoltre essere ulteriormente trasmessa ad ulteriori dispositivi (per esempio ulteriori unit? di controllo o terminali mobili) presenti, per esempio, all?interno dell?area di lavoro.

Il sistema 1 pu? ulteriormente comprendere un database all?interno del quale ? possibile memorizzare le informazioni che l?unit? di controllo pu? utilizzare per identificare in maniera particolarmente efficiente e performante la posizione dei collettori C all?interno dell?area di lavoro.

In accordo con un aspetto della presente invenzione il database ? configurato per memorizzare una pluralit? di immagini di riferimento rappresentative di distinte porzioni del segnale ottico S, le quali possono essere ad esempio acquisite e memorizzate in fase di installazione del sistema.

In questo contesto, l?unit? di controllo ? configurata per confrontare, anche ad esempio con algoritmi di hashing o indexing particolarmente efficienti, il segnale di misura ricevuto da ciascun dispositivo ottico 3 con le immagini di riferimento identificando la posizione dei singoli collettori C in funzione di un?identit? almeno parziale tra il rispettivo segnale di misura ed almeno una delle immagini di riferimento.

In altre parole, il database immagazzina una pluralit? di immagini di riferimento ciascuna delle quali mostra il segnale ottico S per come viene visto in differenti zone all?interno dell?area di lavoro.

L?unit? di controllo confronta quindi i segnali di misura ricevuti con tali immagini di riferimento e quando identifica una condizione di riconducibilit? o almeno di sostanziale riconducibilit? tra una determinata immagine di riferimento e il segnale di misura ricevuto in quel momento da uno dei dispositivi ottici 3, determina che il collettore sul quale ? installato tale dispositivo ottico 3 si trova in corrispondenza della zona alla quale ? associata l?immagine di riferimento riconducibile al il segnale di misura acquisito.

In maggiore dettaglio, l?unit? di controllo ? configurata per confrontare il segnale di misura con la pluralit? di immagini di riferimento applicando un algoritmo di massima somiglianza mediante il quale ? possibile individuare una corrispondenza tra il segnale di misura ed almeno una delle immagini di riferimento.

in accordo con una particolare forma realizzativa, il segnale ottico S ? definito da uno o pi? codici di posizione (grafici, alfanumerici o di altra natura quali codici colore) proiettati sul o in corrispondenza del soffitto dell?area di lavoro e in questo contesto le immagini di riferimento rappresentano un?associazione univoca tra uno specifico codice e la porzione dell?area di lavoro in corrispondenza della quale risulta essere proiettato tale codice.

In questo contesto quando l?unit? di controllo processando il segnale di misura identifica che ? stato acquisito un determinato codice interroga il database e verifica a quale specifica posizione tale codice fa riferimento. In accordo con un ulteriore possibile aspetto della presente invenzione, ciascun proiettore 2 ? configurato per generare il rispettivo segnale ottico S secondo una specifica serie di parametri predefiniti (tipologia della rappresentazione grafica generata, direzione di proiezione, intensit? luminosa, gamma di colori) in modo tale che siano definite a priori le caratteristiche di ogni singola porzione del segnale ottico S che viene proiettato.

In questo contesto il database ? configurato per memorizzare tali parametri predefiniti e quando l?unit? di controllo acquisisce un segnale di misura lo processa in funzione dei parametri predefiniti per determinare in quale posizione (quindi in quale zona del soffitto) ? possibile visualizzare ed acquisire una porzione di segnale ottico S presentante le caratteristiche mostrate dal segnale di misura.

In altre parole, in questo specifico contesto, il segnale di misura non viene confrontato con un database di immagini pre-acquisite ma l?unit? di controllo deduce in quale posizione si trova un determinato collettore C in quanto conoscendo i parametri predefiniti in funzione dei quali viene generato il segnale ottico S pu? ricostruire la posizione in cui si trova un determinato collettore C per poter aver generato un determinato segnale di misura.

Operativamente, quindi, l?almeno un proiettore 2 applicando i parametri predefiniti genera e proietta il segnale ottico S e l?unit? di controllo conoscendo tali parametri predefiniti determina in quale posizione ? acquisibile una porzione di segnale ottico S corrispondente a quella rappresentata in un determinato segnale di misura.

Vantaggiosamente, il sistema 1 pu? ulteriormente comprendere un dispositivo di acquisizione fisso installato all?interno dell?area di lavoro e configurato anch?esso per acquisire il segnale ottico S; preferibilmente il sistema 1 comprende almeno un dispositivo di acquisizione per ciascun proiettore 2.

Operativamente il dispositivo di acquisizione pu? comprendere una telecamera, una fotocamera o un qualsiasi altro dispositivo in grado di acquisire in segnale ottico S ed ? installato in una posizione fissa nella quale riceve sempre il medesimo segnale ottico S.

Qualora il segnale ottico S subisca variazioni nel tempo (per esempio dovute a lievi spostamenti del proiettore a causa di vibrazioni o sotto l?effetto della forza di gravit?) il dispositivo di acquisizione rileva tale modifica e genera un segnale di allerta.

Tale segnale di allerta permette di identificare immediatamente eventuali variazioni nella generazione del segnale ottico S, le quali a loro volta potrebbero causare imprecisioni nel processo di identificazione della posizione dei collettori C.

Infatti, se il segnale ottico S cambia nel tempo, in particolare se subisce variazioni di posizione rispetto al soffitto dell?area di lavoro, i dispositivi ottici 3 genererebbero segnali di misura non pi? accurati causando il rischio di errata o comunque imprecisa determinazione della posizione dei collettori C da parte dell?unit? di controllo.

In questo contesto la generazione del segnale di allerta, il quale pu? essere ad esempio un segnale acustico e/o un segnale ottico S e/o un segnale elettronico che causa la generazione e la visualizzazione di una notifica su un terminale (un dispositivo elettronico) connesso/accoppiato con l?unit? di controllo, permette di notificare immediatamente un operatore dell?avvenuta variazione in modo tale che sia possibile correggerla tempestivamente.

In accordo con un aspetto della presente invenzione, il sistema 1 comprende ulteriormente un attuatore accoppiato al proiettore 2 (in particolare un distinto attuatore accoppiato a ciascun proiettore 2 presente), configurato per modificare la posizione e/o l?orientazione di almeno un proiettore 2 in funzione del segnale di allarme.

In altre parole, il sistema 1 comprende degli attuatori ai quali sono accoppiati i proiettori 2 e mediante i quali ? possibile muovere tali proiettori 2 in modo tale da garantire che il segnale ottico S rimanga immutato nel tempo.

Operativamente, se il segnale ottico S acquisito dal dispositivo di acquisizione subisce delle variazioni, viene messo in azione l?attuatore di almeno un proiettore 2 in modo tale da riportare il segnale ottico S nella sua posizione originaria.

In questo modo si ha la certezza che i dispositivi ottici 3 installati sui collettori C acquisiscono sempre porzioni di un segnale ottico S che rimane immutato nel tempo.

Vantaggiosamente, la presente invenzione raggiunge gli scopi proposti superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota mettendo a disposizione dell?utente un sistema 1 di localizzazione di facile installazione e dai costi ridotti in quanto ? sufficiente predisporre un limitato numero di proiettori 2 invece di installare numerosi specifici elementi grafici sull?intera superficie del soffitto dell?area di lavoro.

Inoltre, il sistema 1 qui descritto presenta una vita utile maggiore dei sistemi noti in quanto maggiormente resistente all?usura permettendo di determinare la posizione dei collettori C presenti all?interno dell?area di lavoro mediante elementi grafici che sono proiettati e non realizzati mediante elementi fisici che richiedono frequenti opere di manutenzione e sostituzione.

La presente invenzione riguarda ulteriormente un impianto di localizzazione implementabile all?interno di una zona produttiva e/o logistica per il monitoraggio, in particolare monitoraggio in tempo reale, della posizione dei collettori C presenti all?interno di tale zona.

Pi? in dettaglio, la zona presenta una pluralit? di aree di lavoro distinte ciascuna delle quali appartiene ad una o pi? delle possibili differenti tipologie di area sopra individuate.

Strutturalmente, l?impianto comprende una pluralit? di sistemi 1 di localizzazione ciascuno dei quali ? associato ad una distinta e rispettiva area di lavoro.

In particolare, ciascun sistema 1 ? realizzato in accordo con una o pi? delle caratteristiche tecniche sopra delineate.

L?impianto comprende ulteriormente almeno un sistema di localizzazione ausiliario associabile all?almeno un collettore C e configurato per generare un segnale di posizione identificativo dell?area di lavoro in cui ? posizionato l?almeno un collettore C.

In altre parole, tramite il sistema di localizzazione ausiliario ? possibile determinare all?interno di quale specifica area di lavoro si trovi un collettore C in un determinato momento.

Cos? come gi? per l?unit? di controllo anche il sistema di localizzazione ausiliario pu? essere definito mediante un unico sistema centralizzato operativamente connesso con ciascuno dei collettori C presenti all?interno della zona produttiva e/o logistica oppure mediante una pluralit? di sistemi di localizzazione ausiliaria distinti e autonomi ciascuno dei quali ? accoppiato ad un rispettivo collettore C.

A titolo esemplificativo e non limitativo, il sistema di localizzazione ausiliario pu? essere implementato mediante un sistema di trasmissione radio sfruttando una tecnologia di tipo bluetooth beaconing.

In questo contesto, l?unit? di controllo ? configurata per determinare la posizione dell?almeno un collettore C all?interno della zona produttiva e/o logistica in funzione del segnale di posizione e del segnale di misura.

Pertanto, l?unit? di controllo ? connessa con l?almeno un sistema di localizzazione ausiliario per ricevere da esso il segnale di posizione.

In altre parole, l?unit? di controllo determina quindi in quale area di lavoro si trova il collettore grazie all?informazione contenuta nel segnale di posizione trasmesso dal sistema di localizzazione ausiliario e contestualmente identifica la specifica posizione in cui ? situato il collettore C all?interno di tale area grazie all?informazione contenuta nel segnale di misura generato e trasmesso dal relativo dispositivo ottico 3.

In accordo con una prima possibile modalit? di implementazione l?impianto comprende un'unica unit? di controllo ed un unico sistema di localizzazione ausiliaria che possono essere integrati in un unico dispositivo e connessi con ciascun collettore C presente nella zona.

In accordo con un?ulteriore possibile modalit? di implementazione l?impianto comprende una pluralit? di unit? di controllo ed una rispettiva pluralit? di sistemi di localizzazione ausiliaria che possono essere integrati a definire una corrispondente pluralit? di dispositivi ciascuno dei quali ? accoppiato ad un differente collettore C.

Alternativamente l?impianto pu? comprendere un?unica unit? di controllo connessa con una pluralit? di sistemi di localizzazione ausiliaria associati a rispettivi collettori C, oppure un unico sistema di localizzazione ausiliaria connesso ad una pluralit? di unit? di controllo associate a rispettivi collettori C.

? quindi possibile sfruttare le informazioni fornite dal sistema di localizzazione ausiliario per individuare l?area di lavoro nella quale si trova il collettore C per poi individuarne la precisa e specifica posizione grazie al segnale di misura ottenuto dal rispettivo dispositivo ottico 3.

Tale soluzione permette di utilizzare identici sistemi 1 e generare identici segnali ottici S all?interno di pi? aree di lavoro distinte della zona produttiva e/o logistica semplificando le operazioni di installazione dell?impianto e rendendolo particolarmente efficiente e precisa anche su zone particolarmente ampie.

Claims (14)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di localizzazione per un?area di lavoro comprendente:

- almeno un proiettore (2) configurato per emettere un segnale ottico (S) in corrispondenza di un soffitto dell?area di lavoro;

- almeno un dispositivo ottico (3) accoppiabili ad un rispettivo collettore (C) presente in detta area di lavoro, detto dispositivo ottico (3) essendo configurato per monitorare in una configurazione d?uso una zona di acquisizione disposta superiormente al rispettivo collettore (C) in modo tale da acquisire almeno una porzione del segnale ottico (S) generando un segnale di misura rappresentativo di detta porzione;

- un?unit? di controllo connessa con l?almeno un dispositivo ottico (3) e configurata per ricevere il segnale di misura e per determinare la posizione dell?almeno un collettore (C) all?interno dell?area di lavoro in funzione del segnale di misura.

2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il segnale ottico (S) ? rappresentativo di un elemento grafico e preferibilmente detto almeno un proiettore (2) ? configurato per proiettare il segnale ottico (S) sul soffitto dell?area di lavoro.

3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, l?almeno un dispositivo ottico (3) presenta un angolo di visione compreso in un intervallo da -90? a 90? rispetto ad un asse verticale e di 360 gradi attorno a detto asse verticale.

4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il segnale ottico (S) presenta una lunghezza d?onda al di fuori dell?intervallo della luce visibile.

5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?almeno un proiettore (2) ? configurato per proiettare il segnale ottico (S) lungo una direzione sostanzialmente orizzontale.

6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralit? di proiettori (2), preferibilmente ciascun proiettore (2) essendo configurato per generare un rispettivo segnale ottico (S) differente dal segnale ottico (S) generato da almeno un altro proiettore (2).

7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il segnale ottico (S) comprende una pluralit? di raggi luminosi distinti.

8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui una distanza angolare tra i raggi luminosi proiettati da un proiettore (2) ? differente rispetto alla distanza angolare tra i raggi luminosi proiettati da almeno un altro proiettore (2).

9. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un database atto a memorizzare una pluralit? di immagini di riferimento rappresentative di rispettive porzioni del segnale luminoso ed in cui l?unit? di controllo ? configurata per identificare la posizione di ciascun collettore (C) confrontando il rispettivo segnale di misura con la pluralit? di immagini di riferimento.

10. Sistema secondo la rivendicazione 9, in cui l?unit? di controllo ? configurata per confrontare il segnale di misura con la pluralit? di immagini di riferimento applicando un algoritmo di massima somiglianza atto ad individuare una corrispondenza tra il segnale di misura ed almeno un?immagini di riferimento.

11. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 8, in cui l?almeno un proiettore (2) ? configurato per generare il segnale ottico (S) in accordo con una pluralit? di parametri predefiniti e l?unit? di controllo comprende un database atto a memorizzare detti parametri predefiniti; detta unit? di controllo essendo configurata per identificare la posizione di ciascun collettore (C) processando il rispettivo segnale di misura in funzione dei parametri predefiniti in modo tale da determinare in quale posizione l?almeno un proiettore (2) proietta la porzione del segnale ottico (S) rappresentata dal rispettivo segnale di misura.

12. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un dispositivo di acquisizione fisso configurato per acquisire il segnale ottico (S) e per generare un segnale di allerta in risposta ad una variazione di detto segnale ottico (S), preferibilmente in risposta ad una variazione di posizione di detto segnale ottico (S).

13. Sistema secondo la rivendicazione 12, comprendente un attuatore configurato per modificare la posizione e/o l?orientazione di almeno un proiettore (2) in funzione del segnale di allerta.

14. Impianto di localizzazione per una zona produttiva e/o logistica presentante una pluralit? di aree di lavoro distinte, detto impianto comprendendo:

- una pluralit? di sistemi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detti sistemi essendo accoppiati a rispettive aree di lavoro; - almeno un sistema di localizzazione ausiliario associabile all?almeno un collettore (C) e configurato per generare un segnale di posizione identificativo dell?area di lavoro in cui ? posizionato l?almeno un collettore (C);

detta l?unit? di controllo essendo configurata per determinare la posizione dell?almeno un collettore (C) all?interno della zona produttiva e/o logistica in funzione del segnale di posizione e del segnale di misura