WO2017036756A1 - Device for optimizing the use of volume in logistics applications - Google Patents

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WO2017036756A1
WO2017036756A1 PCT/EP2016/069118 EP2016069118W WO2017036756A1 WO 2017036756 A1 WO2017036756 A1 WO 2017036756A1 EP 2016069118 W EP2016069118 W EP 2016069118W WO 2017036756 A1 WO2017036756 A1 WO 2017036756A1
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WO
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transport
volume
data
transported
image data
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PCT/EP2016/069118
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Inventor
Alexander Häge
Mario Zimmermann
Original Assignee
Lufthansa Cargo Ag
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Publication date
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object

Definitions

  • the invention relates to a device for optimizing volume utilization in logistics applications.
  • the volume of freight is one of the central expense drivers in logistics, especially in the transport of freight. So that means of transport, such as airplanes, ships, trains or trucks, can be operated efficiently, an attempt is made to optimally utilize the freight capacity of a means of transport during each transport movement.
  • the weight of cargo can be comparatively easily compared with the carrying capacity of a means of transport, so as to avoid at least overloads. From the prior art, various options are still known to make optimum use of an existing cargo capacity in terms of volume.
  • One possibility for the optimized utilization of the available cargo volume lies in the use of standardized containers for receiving the actual cargo, said one or more corresponding containers, the capacity of a container designed for appropriate transport means exploit opti ⁇ times.
  • An example of corresponding standardized Containers are ISO containers designed for alternative use on ships, trains or trucks. Entspre ⁇ sponding containers offer the advantage that because of their Bewan- the outer volume dung set and is limited, so that a load at which the available to men Frachtvolu ⁇ is exceeded, is excluded.
  • a disadvantage of this prior art is that the corresponding containers have a dead weight, which must be taken into account when considering the weight to be transported.
  • ISO containers the inher- ent weight ⁇ lies eg. In the range of 10% to 20% of the maximum permissible payload.
  • corresponding standardized containers are therefore often undesirable ⁇ on the basis of their own weight.
  • the invention has for its object to provide a device for optimizing the volume utilization in logistics applications, with which the disadvantages occurring in the prior art can be avoided or at least reduced.
  • the object is achieved by a device according to the
  • the invention relates to a device for optimizing volume utilization in logistics applications at least one image sensor for generating raster image data of at least part of a transported item;
  • gutbis least one location sensor to supplement the raster image data of the image sensor with location information to transport ⁇ ;
  • a processing means which compares the Transportgut poems having a predetermined volume, wherein the matching includes checking whether the Transportgutda ⁇ th disposed within the predetermined volume, and
  • the invention relates to an arrangement of a device according to the invention for optimizing the volume utilization in logistics applications and a cargo.
  • the term "cargo” encompasses both to be transported a (single) Transport subject or a group of transportable transport objects that are grouped for the purposes of transport and are to be treated from transport point of view as a a ⁇ zelnes piece of cargo. Thus, it may be, for example when a cargo to a pallet with a plurality of on ⁇ ordered transport items, such as goods, act.
  • raster image data is meant data that, when appropriately processed, provides a raster or pixel graphics suitable for display, with the individual pixels in focus lent to their color, for example in the RGB, HSV or CMY color space.
  • Corresponding raster image data of an object can be generated, for example, via a CCD image sensor.
  • Raster image data may be supplemented by "location information", by at least a portion of the pixels by the Ras ⁇ terstory represented pixel graphics in addition to the color information with other information th conservation with respect to the position of the represented by a pixel point in space.
  • the location information may be The distance of a point from the location sensor and / or its angular position with respect to the location sensor can be determined, as a rule, the angular position of a point determined via the location sensor is used to determine the determined distance from a pixel of the location sensor The color information of the pixel graphics is then frequently supplemented only by the information relating to the distance If the location sensor determines the distances according to a grid, the information of relevant distances can be obtained Overlay the grid of location sensor and
  • the raster of the location sensor can in this case essentially coincide with that of the image sensor, so that location information is available for each pixel of the pixel graphic represented by the raster image data.
  • the location information on at least a part of the raster points of the raster image data comprises the distance between the image or location sensor and the transported good represented by the raster image data.
  • the distance information determined by the location sensor can be used in a known position of the location sensor relative to Image sensor in the specified distance from the image sensor to be converted.
  • a three-dimensional image of a part of the Trans ⁇ port good is generated using the image data of the image sensor and the location information of the local ⁇ sensors wherein the three-dimensional image is fundamentally ⁇ additionally limited to the part of the cargo of the picked up by the image sensor becomes.
  • the three-dimensional image captures all regions of the transported goods that are visible from the position of the image sensor, and thus in particular the delimitation from the surroundings. But it may also be sufficient if only a section of such a three-dimensional image is present. In this case, however, it is preferable if at least one
  • Edge and / or corner of the cargo from the dreidimensiona len figure is detected.
  • the pallet itself is covered by the three-dimensional image.
  • the processing device to be ⁇ forms to match the Transportgut poems formed from supplemented by location information raster image data with a predetermined volume.
  • the data from the transported goods data which actually represent the transported goods, are filtered in order to determine the dimensions visible from the position of the image sensor and the shape of the transported goods.
  • the predetermined volume can be defined for this purpose as a three-dimensional space, so that the comparison described is a check whether the three-dimensional image of the transported goods are completely within this three-dimensional space.
  • the processing device can be designed to determine edges of the transported goods from the transported goods data-that is to say those location information which depict the actual transported goods - and from this the volume of the transported goods also for the regions of the transported goods not covered by the image and location sensor estimate.
  • the ent ⁇ speaking volume estimates are then stored in the Transportgut poems.
  • the determination of the edges of the Transportgu ⁇ tes can be done via an area detection based on the Ortsinforma ⁇ tions, the edges are the intersection of the thus determined areas.
  • the volume estimation can, for example, be carried out by calculating a parallelepiped in the case of three non-parallel edges determined.
  • the processing means is adapted to be filled into the transport data by a hole-filling algorithm of the location information not Takebil ⁇ an end areas of the cargo.
  • the processing device can also determine the position of the transported good from the transported goods data and then align the volume with which the above-described comparison is to be carried out in accordance with the position of the transported goods. For example. visible in the ER of the image sensor framed image edges of the transported goods in the three ⁇ dimensional image can be recognized at a cuboid transported and the predetermined volume or its edges on up to three (preferably non-paralle ⁇ len) edges of the three-dimensional image of the cargo be aligned automatically. Similarly, when the transported material is a pallet having mounted thereon Transportge ⁇ genpartyn, wherein said predetermined volume is then preferential ⁇ example is aligned to the visible edges of the pallet.
  • markers may be provided on the cargo, which can be read by the processing device from the transport data.
  • the markers can be colored dots whose position can be determined via image recognition from the raster image data contained in the transport data, with which the position of the transported goods can then also be determined.
  • the Transportgutkes with the given before ⁇ volume is via the data output unitlongedge ⁇ ben.
  • the information whether the transport is ⁇ well within the predetermined volume is output.
  • the above-described volume check can only be carried out for the part of the transported good reproduced in the transport goods data.
  • a database connected to the processing device is provided with a plurality of predefined volumes for different types of transport goods, wherein the processing device is then designed to determine predetermined characteristics of the transported goods in the raster image data, the transport goods type of the transported goods, and for balancing the predetermined volume corresponding to the determined transport goods type to select and use the database.
  • the processing means is adapted, based on predetermined recoveris tiken ⁇ to distinguish different transport goods and to select the most suitable for a particular cargo "reference volume".
  • predetermined for different pallets for receiving transport objects different volume be predetermined, with which given volume also already provided by the
  • An aircraft may result.
  • the characteristics of the transport ⁇ good or the range that are used to select the appropriate predetermined volume it may, for example, the dimensions of the cargo, special color, a unique label or bar codes on the cargo or the pallet itself act.
  • the dimensions of the goods to be transported can be read from the location information in the transport data, while the other characteristics mentioned can be read from the raster image data of the transport goods data.
  • the location sensor may be a 3D depth sensor.
  • a corresponding depth sensor can, for example, operate according to the transit time method, ie determine a distance between the sensor and the reflecting object over the transit time of an emitted and reflected light pulse (frequently in the infrared range).
  • the distance can also be measured by measuring one projected onto an object Determine the pattern, the pattern preferably projected from a Po ⁇ sition near the depth sensor and is distorted to the object as a rule when striking ⁇ fen.
  • the location sensor it is possible for the location sensor to comprise a second image sensor arranged remotely from the first image sensor, wherein the processing device is then preferably designed to determine location information from the difference of the image data of the first and the second image sensor.
  • the data output unit is preferably formed for graphically from ⁇ reproducing the image data, preferably in real time.
  • the image picked up by the image sensor is preferably displayed "live" on the data output unit, and it is further preferred if the data output unit is designed to superimpose the output image data with a representation of the volume with which the calibration was performed.
  • the overlay in the case of real-time ⁇ representation of the image data preferably also For example, carried out in particular in real time.., the predetermined volume, was carried out with which the adjustment can be superimposed as a wire mesh or semitranspa ⁇ renter body the image of the image sensor.
  • the predetermined volume was carried out with which the adjustment can be superimposed as a wire mesh or semitranspa ⁇ renter body the image of the image sensor.
  • For presentation of the result of the performed adjustment can be applied to the data output unit a communication to be given from ⁇ . It is also possible that when the result is negative, the balance of the representation of the image of the
  • Wire mesh and / or semitransparent body are at least partially colored.
  • the data output unit may also be a data transmission module which transmits at least the data required for the desired display to an external display module. It is also possible that the device comprises a data transmission module to ⁇ additionally to a data output unit, wherein the Dar ⁇
  • the device is preferably designed as a mobile device, more preferably as a mobile hand-held device. This ensures a flexible use. For example. a corresponding device can be moved once around a cargo around, with the image sensor remains directed to the cargo, so that the transported material detected from all sides and the same from ⁇ can be done with the predetermined volume for all sides. It is also possible, the device with the help of a drone, possibly also automated, to be checked
  • the location information detected by the various NEN positions can be combined to form a ge ⁇ common data record location information from which the Transportgut flowers can then be derived, optionally with transformation of the location information in an independent of the inventive device coordinate system.
  • the transport item is preferably a pallet for receiving transport items, which is preferably designed for use in aircraft.
  • Figure 1 a first embodiment of an arrangement of a device according to the invention and a
  • FIG. 2 shows an exemplary illustration of the display on the
  • FIG. 1 schematically shows an arrangement of a device 1 according to the invention and a transport item 90, wherein the item to be transported 90 is a pallet 91 having a plurality of transport objects 92 arranged thereon.
  • the device 1 for optimizing the utilization of the volume in logistics applications includes an image sensor 2, a location sensor 3, processing means 4, and a ausgabeein- unit 5, which is a display ⁇ unit in the illustrated embodiment. Furthermore, a database 6 is still provided, which can be accessed by the processing device.
  • the image sensor 2 is designed to receive raster image data, while the location sensor 3 can acquire location information.
  • the detected location information is in particular the distance of a point to the location sensor 3, which is designed as a 3D depth sensor.
  • the image sensor 2 and the location sensor 3 are - as shown by the dashed lines in Figure 1 seen - arranged so that the respective receiving area of the two sensors 2, 3 completely overlap already at a short distance from the device 1.
  • the two sensors 2.3 matched to one another such that a distance is determined by the location sensor 3 for each pixel of the captured by the image sensor 2 raster image.
  • the joining of the raster image data of the image sensor 2 and the location information of the location sensor 3 to transported goods data is performed by the processing device 4.
  • the raster image data are supplemented with the location information, wherein the distances measured by the location sensor 3 are converted at intervals starting from the image sensor 2.
  • a entspre ⁇ sponding conversion is possible because of the fixed relative position of the location sensor 3 relative to the image sensor 2 without further ado.
  • the processing means 4 is further configured to filter out those data from the Transportgut poems that actually form the cargo 90, but not the surrounding areas from ⁇ .
  • the processing device 4 can determine from the transported goods data 90 (in particular the grid image data contained therein), which type of transported good 90 is detected by the sensors 2, 3.
  • the pallet 91 has a side lettering 93, which can be recognized by the processing direction 4.
  • the processing device 4 selects a suitable comparison volume from the database 6, which comprises a multiplicity of predefined volumes.
  • the database 6 inter alia, a predetermined volume for pallets of the type "AI 4" deposited.
  • a balance between the Transportgut poems and the selected predetermined volume from the database 6 carried out before the result in real time on the DATAOUT ⁇ output unit 5 is displayed.
  • the adjustment will now be explained in more detail with reference to the view of the pallet 90 shown in FIG. FIG. 2 shows the result of the adjustment as it is displayed on the data output unit 5.
  • the display 20 takes place in real time, ie any movements of the device 1 relative to the
  • the display 20 comprises a live representation 21 of the Jardinras ⁇ teraries from the transport goods, which is supplemented by additional information.
  • the display still ei ⁇ nen information area 22 by additional information is displayed, on the basis of which, inter alia, the correctness of the performed by the processing unit 4 adjustment can be checked.
  • This information includes the reproduction of the determined by the processing unit 4 nature of the cargo 90 and the type of the pallet 91, and an indication that Vo ⁇ lumen is this sorted to-cargo 90 by the predetermined volume.
  • the type of pallet 91 "AI 4" is obviously recognized by the processing device 4, which also gives the nature of the item to be conveyed 90 (namely, the pallet having the transporting articles disposed thereon), and the volume associated with this type of the pallet 91 is displayed . Should the im
  • the processing unit 4 first determines the position of the transport good 90 from the transport data. According to the exemplary embodiment, the position is determined on the basis of the visible edges 94 of the pallet 91. Instead of the edges 94 of the pallet 91, the markings 95 arranged thereon can also be used. Subsequently, the vorgege- bene volume is aligned according to the position of the cargo 90 vir ⁇ tulle.
  • the orientation of the predetermined volume can be recognized in the live display 21. There is superimposed by dashed lines 23, the predetermined volume in the determined orientation of the image of the image sensor 2. Already by this Dar ⁇ position of the user of the device 1 according to the invention can in many cases detect whether the arranged on the pallet 91 transport objects 92 project beyond the predetermined volume.
  • the processing device determines the processing device nor the largest free block-shaped volume as shown in the live representation position 21 view (by chain line Darge ⁇ sets) and are the size of the information pane 22nd Based on this information, the free volume can be occupied by another transport object to be transported, so that the volume utilization increases.
  • the information about the free volume can also be transmitted to a logistics center, which can then determine a transport object which is particularly suitable for the free volume.
  • the device according to the invention performs the above-described adjustment only for the device of FIG. 2
  • Image sensor 2 detected visible area. However, by configuring the device 1 as a mobile device, the device 1 can be guided around the transport object 90, so that the adjustment "on all sides" of the transport object can be carried out, whereby a complete ⁇ ges review results.

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Abstract

The invention relates to a device for optimizing the use of volume in logistics applications, comprising the following: • - at least one image sensor (2) for generating raster image data of at least one part of a transported material (90); • - at least one location sensor (3) for complementing the raster image data of the image sensor (2) with location information so as to form transported material data; • - a processing device (4) which compares the transported material data with a specified volume, wherein the comparison includes a check to determine whether the transported material data is arranged within the specified volume, and • - a data output unit (5) which outputs the result of the comparison of the transported material data with the specified volume. The invention further relates to an assembly consisting of the device (1) for optimizing the use of volume in logistics applications and a transported material (90).

Description

Vorrichtung zur Optimierung der Volumenausnutzung  Device for optimizing volume utilization
in Logistikanwendungen  in logistics applications
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen. The invention relates to a device for optimizing volume utilization in logistics applications.
Das Volumen von Fracht ist neben dessen Gewicht einer der zentralen Aufwandstreiber in der Logistik, insbesondere beim Transport von Fracht. Damit Transportmittel, wie Flugzeuge, Schiffe, Züge oder LKW, effizient betrieben werden können, wird versucht, bei jeder Transportbewegung die Frachtkapazität eines Transportmittels möglichst optimal auszunutzen. In addition to its weight, the volume of freight is one of the central expense drivers in logistics, especially in the transport of freight. So that means of transport, such as airplanes, ships, trains or trucks, can be operated efficiently, an attempt is made to optimally utilize the freight capacity of a means of transport during each transport movement.
Das Gewicht von Fracht kann vergleichsweise einfach mit der Tragfähigkeit eines Transportmittels abgeglichen werden, um so zumindest Überladungen zu vermeiden. Aus dem Stand der Technik sind weiterhin verschiedene Möglichkeiten bekannt, um eine vorhandene Frachtkapazität hinsichtlich des Volumens möglichst optimal auszunutzen. The weight of cargo can be comparatively easily compared with the carrying capacity of a means of transport, so as to avoid at least overloads. From the prior art, various options are still known to make optimum use of an existing cargo capacity in terms of volume.
Eine Möglichkeit zur optimierten Ausnutzung von zur Verfügung stehenden Frachtvolumen liegt in der Verwendung von standardisierten Behältern zur Aufnahme der eigentlichen Fracht, wobei ein oder mehrere entsprechende Behälter die Kapazität eines für entsprechende Behälter ausgelegten Transportmittels opti¬ mal ausnutzen. Ein Beispiel für entsprechende standardisierte Behälter sind ISO-Container, die für die alternative Verwendung auf Schiffen, Zügen oder LKW ausgelegt sind. Entspre¬ chende Behälter bieten den Vorteil, dass aufgrund ihrer Bewan- dung das äußere Volumen festgelegt und begrenzt ist, sodass eine Beladung, bei der das zur Verfügung stehende Frachtvolu¬ men überschritten wird, ausgeschlossen ist. One possibility for the optimized utilization of the available cargo volume lies in the use of standardized containers for receiving the actual cargo, said one or more corresponding containers, the capacity of a container designed for appropriate transport means exploit opti ¬ times. An example of corresponding standardized Containers are ISO containers designed for alternative use on ships, trains or trucks. Entspre ¬ sponding containers offer the advantage that because of their Bewan- the outer volume dung set and is limited, so that a load at which the available to men Frachtvolu ¬ is exceeded, is excluded.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass die entsprechenden Behälter ein Eigengewicht aufweisen, welches bei der Betrachtung des zu transportierenden Gewichts berücksichtigt werden muss. Bei ISO-Containern liegt das Eigenge¬ wicht bspw. im Bereich von 10% bis 20% der maximal zulässigen Nutzlast. Insbesondere bei Transportmitteln, bei denen die Transportkosten über das Gewicht getrieben sind, wie bspw. Flugzeugen, sind entsprechende standardisierte Behälter auf¬ grund ihres Eigengewichtes daher häufig unerwünscht. A disadvantage of this prior art, however, is that the corresponding containers have a dead weight, which must be taken into account when considering the weight to be transported. ISO containers, the inher- ent weight ¬ lies eg. In the range of 10% to 20% of the maximum permissible payload. In particular, in means of transport in which the transport costs are driven by the weight, such as. Airplanes, corresponding standardized containers are therefore often undesirable ¬ on the basis of their own weight.
Es ist auch bekannt, zu transportierende Waren oder Gegen¬ stände auf Paletten anzuordnen und ggf. mit einer Ladeeinhei- ten-Sicherungs-Folie oder einem Ladungssicherungsnetz zu sichern. Die Verwendung von Paletten bietet den Vorteil des geringeren Eigengewichts gegenüber den vorbeschriebenen standardisierten Behältern. Nachteilig ist, dass bei der Verwendung von Paletten das letztendlich im Transportmittel zur Verfügung stehende Frachtvolumen nicht durch Bewandungen o.ä. definiert ist. Die Beladung einer Palette wird in der Praxis regelmäßig von einem mit der Beladung betrauten Mitarbeiter „nach geschultem Auge", ggf. unter Zuhilfenahme eines Konturbogens, der das im Transportmittel für die Palette zur Verfügung ste- hende Volumen wiederspiegelt, überprüft. It is also known to arrange goods or objects to be transported on pallets and if necessary to secure them with a loading unit securing foil or a load securing network. The use of pallets offers the advantage of lower dead weight compared to the standard containers described above. The disadvantage is that when using pallets, the cargo volume ultimately available in the means of transport can not be prevented by coverings or the like. is defined. The loading of a pallet is in practice checked on a regular basis by an expert in charge of loading "with a trained eye", if necessary with the aid of a contour sheet, which reflects the volume available in the means of transport for the pallet.
Dabei kann es jedoch zu Überbeladungen der Palette kommen, bei denen Waren oder Gegenstände über das für die Palette im Transportmittel zur Verfügung stehende Volumen hinausgehen und demzufolge nicht in das Transportmittel verladen werden kön¬ nen. Es ist dann eine aufwendige Neube- und -Verladung der Pa¬ lette erforderlich. Auch werden Paletten regelmäßig nicht so beladen, dass das im Transportmittel für die Palette zur Ver¬ fügung stehende Volumen optimal ausgenutzt wird. Es wird also Frachtraum „verschenkt", was insbesondere bei nachgefragten Transportrouten nachteilig ist. Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2010/045391 A2 ist ein Gabelstapler bekannt, bei dem mithilfe von 3D-Kameras die Größe eines auf der Gabel des Staplers befindlichen Gegenstan¬ des erfasst werden kann. Auch dann für diesen Gegenstand das minimale Packmaß des einzelnen Gegenstandes durch Ermittlung des minimal umgebenden Quaders berechnet werden. Eine Überprü¬ fung auf optimale Ausnutzung eines begrenzten zur Verfügung stehenden Frachtraums ist jedoch nicht beschrieben und auf¬ grund der erforderlichen festen Anordnung der 3D-Kameras am Gabelstapler auch grundsätzlich nicht möglich. However, this may lead to overloading of the pallet, in which goods or objects on the for the pallet in the Transport volume available volume and therefore can not be loaded into the transport Kings ¬ nen. It is then a costly re-loading and loading of the pallet ¬ required. Even pallets are regularly not so loaded that the volume available in the transport means for the pallet to Ver ¬ addition is optimally utilized. It is therefore "given away" hold, which is disadvantageous particularly in demand transport routes. The international patent application WO 2010/045391 A2 is a forklift, in which using the size of a present on the forks of the truck against Stan ¬ the recorded 3D cameras the minimum packing size of the individual object can be. Even for the subject are calculated by determining the minimal surrounding cuboid. a Überprü ¬ evaporation to optimum utilization of a limited available cargo space is not described and on ¬ due to the required fixed arrangement of the 3D -Cameras on the forklift also basically not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen zu schaffen, mit der die im Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden können. The invention has for its object to provide a device for optimizing the volume utilization in logistics applications, with which the disadvantages occurring in the prior art can be avoided or at least reduced.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem The object is achieved by a device according to the
Hauptanspruch sowie eine darauf basierte Anordnung gemäß dem nebengeordneten Anspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Main claim and an arrangement based thereon according to the independent claim. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Demnach betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen umfassend wenigstens einen Bildsensor zur Erzeugung von Rasterbilddaten zumindest eines Teils eines Transportguts; Accordingly, the invention relates to a device for optimizing volume utilization in logistics applications at least one image sensor for generating raster image data of at least part of a transported item;
wenigstens einen Ortssensor zur Ergänzung der Rasterbilddaten des Bildsensors mit Ortsinformationen zu Transport¬ gutdaten; gutdaten least one location sensor to supplement the raster image data of the image sensor with location information to transport ¬;
eine Verarbeitungseinrichtung, welche den Transportgutdaten mit einem vorgegebenen Volumen abgleicht, wobei der Abgleich die Überprüfung umfasst, ob die Transportgutda¬ ten innerhalb des vorgegebenen Volumens angeordnet sind, und a processing means which compares the Transportgutdaten having a predetermined volume, wherein the matching includes checking whether the Transportgutda ¬ th disposed within the predetermined volume, and
eine Datenausgabeeinheit, welche das Ergebnis des Ab- gleichs der Transportgutdaten mit dem vorgegebenen Volumen ausgibt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen und einem Transportgut.  a data output unit which outputs the result of matching the transported goods data with the predetermined volume. Furthermore, the invention relates to an arrangement of a device according to the invention for optimizing the volume utilization in logistics applications and a cargo.
Zunächst werden einige in Zusammenhang mit der Erfindung ver- wendete Begriffe erläutert: First, some terms used in connection with the invention will be explained:
Der Begriff „Transportgut" erfasst sowohl einen (einzelnen) zu transportierenden Transportgegenstand oder eine Gruppe von zu transportierenden Transportgegenständen, die zum Zwecke des Transports gruppiert sind und aus Transportsicht als ein ein¬ zelnes Frachtstück zu behandeln sind. So kann es sich bei einem Transportgut bspw. um eine Palette mit mehreren darauf an¬ geordneten Transportgegenständen, wie bspw. Waren, handeln. The term "cargo" encompasses both to be transported a (single) Transport subject or a group of transportable transport objects that are grouped for the purposes of transport and are to be treated from transport point of view as a a ¬ zelnes piece of cargo. Thus, it may be, for example when a cargo to a pallet with a plurality of on ¬ ordered transport items, such as goods, act.
Unter „Rasterbilddaten" werden Daten verstanden, die bei geeigneter Verarbeitung eine zur Wiedergabe geeignete Rasterbzw. Pixelgrafik ergeben, wobei die einzelnen Pixel hinsieht lieh ihrer Farbe, bspw. im RGB-, HSV- oder CMY-Farbraum, definiert sind. Entsprechende Rasterbilddaten von einem Gegenstand können bspw. über einen CCD-Bildsensor erzeugt werden. Rasterbilddaten können durch „Ortsinformationen" ergänzt werden, indem wenigstens einem Teil der Pixel der durch die Ras¬ terbilddaten repräsentierten Pixelgrafik neben den Farbinformationen mit weiteren Informationen hinsichtlich der Position des durch einen Pixel repräsentierten Punktes im Raum erhal- ten. Bei den Ortsinformationen kann es sich insbesondere um die relative Position gegenüber dem Ortssensor handeln, wobei der Abstand eines Punktes vom Ortssensor und/oder dessen Winkellage gegenüber dem Ortssensor bestimmt werden kann. In der Regel wird die über den Ortssensor ermittelte Winkellage eines Punktes dazu verwendet, den ermittelten Abstand einem Pixel der durch die Rasterbilddaten repräsentierten Pixelgrafik zuzuordnen, wobei den Farbinformationen der Pixelgrafik dann häufig lediglich durch die Informationen betreffend den Abstand ergänzt werden. Ermittelt der Ortssensor die Abstände gemäß einem Raster, können die Informationen betreffender Abstände durch Überlagerung der Raster von Ortsensor und By "raster image data" is meant data that, when appropriately processed, provides a raster or pixel graphics suitable for display, with the individual pixels in focus lent to their color, for example in the RGB, HSV or CMY color space. Corresponding raster image data of an object can be generated, for example, via a CCD image sensor. Raster image data may be supplemented by "location information", by at least a portion of the pixels by the Ras ¬ terbilddaten represented pixel graphics in addition to the color information with other information th conservation with respect to the position of the represented by a pixel point in space. The location information may be The distance of a point from the location sensor and / or its angular position with respect to the location sensor can be determined, as a rule, the angular position of a point determined via the location sensor is used to determine the determined distance from a pixel of the location sensor The color information of the pixel graphics is then frequently supplemented only by the information relating to the distance If the location sensor determines the distances according to a grid, the information of relevant distances can be obtained Overlay the grid of location sensor and
Bildsensor zugeordnet werden. Das Raster des Ortssensors kann dabei mit demjenigen des Bildsensors im Wesentlichen übereinstimmen, sodass für jeden Pixel der durch die Rasterbilddaten repräsentierten Pixelgrafik Ortsinformationen vorliegen. Be assigned image sensor. The raster of the location sensor can in this case essentially coincide with that of the image sensor, so that location information is available for each pixel of the pixel graphic represented by the raster image data.
Im Zuge der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, wenn die Ortsinformationen an wenigstens einem Teil der Rasterpunkte der Rasterbilddaten den Abstand zwischen Bild- oder Ortssensor und des durch die Rasterbilddaten abgebildeten Transportguts umfassen. Die vom Ortssensor ermittelten Abstandsinformationen können dafür bei bekannter Lage des Ortssensors relativ zum Bildsensor in den genannten Abstand vom Bildsensor umgerechnet werden . In the course of the present invention, it is preferred if the location information on at least a part of the raster points of the raster image data comprises the distance between the image or location sensor and the transported good represented by the raster image data. The distance information determined by the location sensor can be used in a known position of the location sensor relative to Image sensor in the specified distance from the image sensor to be converted.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mithilfe der Bild- daten des Bildsensors sowie der Ortsinformationen des Orts¬ sensors eine dreidimensionale Abbildung eines Teils des Trans¬ portgutes erzeugt, wobei die dreidimensionale Abbildung grund¬ sätzlich auf den Teil des Transportgutes beschränkt ist, der durch den Bildsensor aufgenommen wird. Es ist dabei bevorzugt, wenn die dreidimensionale Abbildung sämtliche von der Position des Bildsensors sichtbaren Bereiche des Transportgutes - und damit insbesondere die Abgrenzung gegenüber der Umgebung - er- fasst. Es kann aber auch ausreichend sein, wenn lediglich ein Ausschnitt einer solchen dreidimensionalen Abbildung vorliegt. In diesem Fall ist es jedoch bevorzugt, wenn zumindest eineIn the inventive device, a three-dimensional image of a part of the Trans ¬ port good is generated using the image data of the image sensor and the location information of the local ¬ sensors wherein the three-dimensional image is fundamentally ¬ additionally limited to the part of the cargo of the picked up by the image sensor becomes. In this case, it is preferred if the three-dimensional image captures all regions of the transported goods that are visible from the position of the image sensor, and thus in particular the delimitation from the surroundings. But it may also be sufficient if only a section of such a three-dimensional image is present. In this case, however, it is preferable if at least one
Kante und/oder Ecke des Transportgutes von der dreidimensiona¬ len Abbildung erfasst ist. Im Falle von auf einer Palette an¬ geordneten Transportgegenständen ist bevorzugt, wenn die Palette selbst von der dreidimensionalen Abbildung erfasst ist. Edge and / or corner of the cargo from the dreidimensiona len figure is detected. In the case of transport objects arranged on a pallet, it is preferred if the pallet itself is covered by the three-dimensional image.
Die Verarbeitungsvorrichtung ist erfindungsgemäß dazu ausge¬ bildet, die aus durch Ortsinformationen ergänzten Rasterbilddaten gebildeten Transportgutdaten mit einem vorgegebenen Volumen abzugleichen. Hierzu werden bereits bei der Ergänzung der Rasterbilddaten mit Ortsinformationen oder durch die Verarbeitungsvorrichtung die Daten aus den Transportgutdaten, welche tatsächlich das Transportgut abbilden, gefiltert, um daraus die von der Position des Bildsensors sichtbaren Dimensionen und die Formbeschaffenheit des Transportgutes zu ermit- teln. Anschließend wird überprüft, ob die so ermittelten Di¬ mensionen und die Formbeschaffenheit des Transportgutes inner¬ halb des vorgegebenen Volumens liegen. Das vorgegebene Volumen kann hierfür als dreidimensionaler Raum definiert sein, sodass der beschriebene Abgleich eine Überprüfung, ob die dreidimensionale Abbildung des Transportgutes vollständig innerhalb dieses dreidimensionalen Raumes liegen, ist. Es ist auch möglich, dass die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, aus den Transportgutdaten - also denjenigen Ortsinformationen, die das eigentliche Transportgut abbilden - Kanten des Transportgutes zu ermitteln und daraus das Volumen des Transportguts auch für die nicht von Bild- und Ortssensor erfassten Bereiche des Transportgutes abzuschätzen. Die ent¬ sprechenden Volumenschätzungen werden dann in den Transportgutdaten abgelegt. Die Ermittlung der Kanten des Transportgu¬ tes kann über eine Flächenerkennung auf Basis der Ortsinforma¬ tionen erfolgen, wobei die Kanten die Schnittlinien der so er- mittelten Flächen sind. Die Volumenschätzung kann bspw. bei drei ermittelten nicht-parallelen Kanten durch die Berechnung eines Parallelepipeds erfolgen. The processing device according to the invention to be ¬ forms to match the Transportgutdaten formed from supplemented by location information raster image data with a predetermined volume. For this purpose, when the raster image data are supplemented with location information or by the processing device, the data from the transported goods data, which actually represent the transported goods, are filtered in order to determine the dimensions visible from the position of the image sensor and the shape of the transported goods. Subsequently, it is checked whether the di ¬ mensions thus determined and the shape of the transported goods lie within ¬ half of the predetermined volume. The predetermined volume can be defined for this purpose as a three-dimensional space, so that the comparison described is a check whether the three-dimensional image of the transported goods are completely within this three-dimensional space. It is also possible for the processing device to be designed to determine edges of the transported goods from the transported goods data-that is to say those location information which depict the actual transported goods - and from this the volume of the transported goods also for the regions of the transported goods not covered by the image and location sensor estimate. The ent ¬ speaking volume estimates are then stored in the Transportgutdaten. The determination of the edges of the Transportgu ¬ tes can be done via an area detection based on the Ortsinforma ¬ tions, the edges are the intersection of the thus determined areas. The volume estimation can, for example, be carried out by calculating a parallelepiped in the case of three non-parallel edges determined.
Es ist auch möglich, dass die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, dass von den Ortsinformationen nicht abgebil¬ dete Bereiche des Transportguts in den Transportdaten durch einen Hole-Filling-Algorithmus aufgefüllt werden. It is also possible that the processing means is adapted to be filled into the transport data by a hole-filling algorithm of the location information not abgebil ¬ an end areas of the cargo.
Vorzugsweise kann die Verarbeitungseinrichtung aus den Trans- portgutdaten auch die Lage des Transportgutes ermitteln und anschließend das Volumen, mit welchem der vorbeschriebene Ab¬ gleich durchgeführt werden soll, entsprechend der Lage des Transportgutes ausgerichtet werden. Bspw. können bei einem quaderförmigen Transportgut die in dem von dem Bildsensor er- fassten Bild sichtbaren Kanten des Transportgutes in der drei¬ dimensionalen Abbildung erkannt und das vorgegebene Volumen bzw. dessen Kanten an bis zu drei (vorzugsweise nicht-paralle¬ len) Kanten des dreidimensionalen Abbildes des Transportgutes automatisiert ausgerichtet werden. Ähnliches gilt, wenn das Transportgut eine Palette mit darauf angeordneten Transportge¬ genständen ist, wobei das vorgegebene Volumen dann vorzugs¬ weise an sichtbaren Kanten der Palette ausgerichtet wird. Al¬ ternativ oder zusätzlich zur Betrachtung der sichtbaren Kanten können auch definierte Marker an dem Transportgut vorgesehen sein, die von der Verarbeitungsvorrichtung aus den Transportdaten ausgelesen werden können. Bspw. kann es sich bei den Markern um farbige Punkte handeln, deren Position sich über Bilderkennung aus den in den Transportdaten enthaltenen Rasterbilddaten ermitteln lässt, womit dann auch die Lage des Transportgutes ermittelt werden kann. Durch eine entsprechende Ausrichtung des vorgegebenen Volumens kann sichergestellt werden, dass der vorgesehene Abgleich nicht aufgrund einer Fehl¬ ausrichtung des vorgegebenen Volumens gegenüber dem Transportgut zu einem negativen Ergebnis führt, wobei bei einer korrek¬ ten Ausrichtung des Volumens der Abgleich zu einem positiven Ergebnis geführt hätte. Preferably, the processing device can also determine the position of the transported good from the transported goods data and then align the volume with which the above-described comparison is to be carried out in accordance with the position of the transported goods. For example. visible in the ER of the image sensor framed image edges of the transported goods in the three ¬ dimensional image can be recognized at a cuboid transported and the predetermined volume or its edges on up to three (preferably non-paralle ¬ len) edges of the three-dimensional image of the cargo be aligned automatically. Similarly, when the transported material is a pallet having mounted thereon Transportge ¬ genständen, wherein said predetermined volume is then preferential ¬ example is aligned to the visible edges of the pallet. Al ternatively ¬ or in addition to consideration of the visible edges also defined markers may be provided on the cargo, which can be read by the processing device from the transport data. For example. the markers can be colored dots whose position can be determined via image recognition from the raster image data contained in the transport data, with which the position of the transported goods can then also be determined. By a corresponding orientation of the predetermined volume can be ensured that the intended adjustment is not opposite the cargo leads to a negative result due to mis ¬ orientation of the predetermined volume, the balance would have led to a positive result at a correc ¬ th orientation of the volume ,
Das Ergebnis des Abgleichs, der Transportgutdaten mit dem vor¬ gegebenen Volumen wird über die Datenausgabeeinheit ausgege¬ ben. Dabei wird wenigstens die Information, ob das Transport¬ gut innerhalb des vorgegebenen Volumens liegt, ausgegeben. The result of the comparison, the Transportgutdaten with the given before ¬ volume is via the data output unit ausgege ¬ ben. In this case, at least the information whether the transport is ¬ well within the predetermined volume is output.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die vorbeschriebene Volumenüberprüfung nur jeweils für den in den Transportgutdaten wiedergegebenen Teil des Transportgutes erfolgen. Durch eine wiederholte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Transportgut - bspw. von mehreren Seiten des Transportgutes - kann aber eine umfassende Überprüfung durchgeführt werden . Bevorzugt ist eine mit der Verarbeitungseinrichtung verbundene Datenbank mit mehreren vorgegebenen Volumen für verschiedene Transportguttypen vorgesehen, wobei dann die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, vorgegebene Charakteristiken des Transportguts in den Rasterbilddaten den Transportguttyp des Transportguts zu ermitteln und für den Abgleich das dem ermittelten Transportguttyp entsprechende vorgegebene Volumen aus der Datenbank auszuwählen und zu verwenden. In anderen Worten ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet, ver- schiedene Transportgüter anhand von vorgegebenen Charakteris¬ tiken zu unterscheiden und das für ein jeweiliges Transportgut geeignete „Vergleichsvolumen" auszuwählen. Beispielsweise können für verschiedene Paletten zur Aufnahme von Transportgegenständen unterschiedliche Volumen vorgegeben sein, wobei sich die vorgegebenen Volumen auch bereits durch die vorgesehenenWith the device according to the invention, the above-described volume check can only be carried out for the part of the transported good reproduced in the transport goods data. By repeated use of the device according to the invention on a transport item - for example, from several sides of the transported goods - but a comprehensive review can be performed. Preferably, a database connected to the processing device is provided with a plurality of predefined volumes for different types of transport goods, wherein the processing device is then designed to determine predetermined characteristics of the transported goods in the raster image data, the transport goods type of the transported goods, and for balancing the predetermined volume corresponding to the determined transport goods type to select and use the database. In other words, the processing means is adapted, based on predetermined Charakteris tiken ¬ to distinguish different transport goods and to select the most suitable for a particular cargo "reference volume"., For example, for different pallets for receiving transport objects different volume be predetermined, with which given volume also already provided by the
Positionen der Paletten in einem Frachtraum, bspw. eines Flugzeuges, ergeben können. Bei den Charakteristika des Transport¬ gutes oder der Palette, die zur Auswahl des geeigneten vorgegebenen Volumens herangezogen werden, kann es sich bspw. um die Dimensionen des Transportgutes, besondere Farbgebung, eine eindeutige Beschriftung oder Barcodes auf dem Transportgut bzw. der Palette selbst handeln. Die Dimensionen des Transportgutes können aus den Ortsinformationen in den Transportdaten, die anderen genannten Charakteristika aus den Rasterbild- daten der Transportgutdaten ausgelesen werden. Positions of the pallets in a cargo hold, for example. An aircraft may result. In the characteristics of the transport ¬ good or the range that are used to select the appropriate predetermined volume, it may, for example, the dimensions of the cargo, special color, a unique label or bar codes on the cargo or the pallet itself act. The dimensions of the goods to be transported can be read from the location information in the transport data, while the other characteristics mentioned can be read from the raster image data of the transport goods data.
Der Ortssensor kann ein 3D-Tiefensensor sein. Ein entsprechender Tiefensensor kann bspw. nach dem Laufzeitverfahren arbeiten, also über die Laufzeit eines ausgesandten und reflektier- ten Lichtimpulses (häufig im Infrarotbereich) eine Entfernung zwischen Sensor und dem reflektierenden Objekt bestimmen. Bei einer andere Ausführung des Tiefensensors kann die Entfernung auch durch die Vermessung eines auf ein Objekt projizierten Musters ermitteln, wobei das Muster vorzugsweise von einer Po¬ sition nahe des Tiefensensors aus projiziert und beim Auftref¬ fen auf das Objekt in der Regel verzerrt wird. Alternativ dazu ist es möglich, dass der Ortssensor einen zweiten, vom ersten Bildsensor entfernt angeordneten Bildsensor umfasst, wobei die Verarbeitungseinrichtung dann vorzugsweise dazu ausgebildet ist, aus der Differenzbetrachtung der Bilddaten des ersten und des zweiten Bildsensors Ortsinformationen zu ermitteln. Die Datenausgabeeinheit ist vorzugsweise zur graphischen Aus¬ gabe der Bilddaten, vorzugsweise in Echtzeit, ausgebildet. In anderen Worten wird vorzugsweise das von dem Bildsensor aufgenommene Bild „live" auf der Datenausgabeeinheit angezeigt. Es ist weiter bevorzugt, wenn die Datenausgabeeinheit zur Überla- gerung der ausgegeben Bilddaten mit einer Darstellung des Volumens, mit dem der Abgleich durchgeführt wurde, ausgebildet ist, wobei die Überlagerung insbesondere im Fall der Echtzeit¬ darstellung der Bilddaten vorzugsweise ebenfalls in Echtzeit erfolgt. Bspw. kann das vorgegebene Volumen, mit welchem der Abgleich durchgeführt wurde, als Drahtgitter oder semitranspa¬ renter Körper dem Bild des Bildsensors überlagert werden. Zur Darstellung des Ergebnisses des durchgeführten Abgleichs kann auf der Datenausgabeeinheit eine entsprechende Mitteilung aus¬ gegeben werden. Es ist aber auch möglich, dass bei einem nega- tiven Ergebnis des Abgleichs die Darstellung des Bildes, desThe location sensor may be a 3D depth sensor. A corresponding depth sensor can, for example, operate according to the transit time method, ie determine a distance between the sensor and the reflecting object over the transit time of an emitted and reflected light pulse (frequently in the infrared range). In another embodiment of the depth sensor, the distance can also be measured by measuring one projected onto an object Determine the pattern, the pattern preferably projected from a Po ¬ sition near the depth sensor and is distorted to the object as a rule when striking ¬ fen. Alternatively, it is possible for the location sensor to comprise a second image sensor arranged remotely from the first image sensor, wherein the processing device is then preferably designed to determine location information from the difference of the image data of the first and the second image sensor. The data output unit is preferably formed for graphically from ¬ reproducing the image data, preferably in real time. In other words, the image picked up by the image sensor is preferably displayed "live" on the data output unit, and it is further preferred if the data output unit is designed to superimpose the output image data with a representation of the volume with which the calibration was performed. wherein the overlay in the case of real-time ¬ representation of the image data preferably also For example, carried out in particular in real time.., the predetermined volume, was carried out with which the adjustment can be superimposed as a wire mesh or semitranspa ¬ renter body the image of the image sensor. For presentation of the result of the performed adjustment can be applied to the data output unit a communication to be given from ¬. It is also possible that when the result is negative, the balance of the representation of the image of the
Drahtgitters und/oder des semitransparenten Körpers wenigstens teilweise eingefärbt werden. Bei der Datenausgabeeinheit kann es sich auch um ein Datenübertragungsmodul handeln, welches wenigstens die für die gewünschte Darstellung erforderlichen Daten an ein externes Anzeigemodul übermittelt. Es ist auch möglich, dass die Vorrichtung ein Datenübertragungsmodul zu¬ sätzlich zu einer Datenausgabeeinheit aufweist, wobei die Dar¬ Wire mesh and / or semitransparent body are at least partially colored. The data output unit may also be a data transmission module which transmits at least the data required for the desired display to an external display module. It is also possible that the device comprises a data transmission module to ¬ additionally to a data output unit, wherein the Dar ¬
io Stellung an einem externen Anzeigemodul dann lediglich zusätzlich erfolgt. Über das externe Anzeigemodul können der Dar¬ stellung ggf. Informationen, wie bspw. Notizen oder dreidimensionale Objekte, hinzugefügt werden, die dann an die Vorrich- tung selbst übertragen und auf deren Datenausgabeeinheit ange¬ zeigt werden. Ein Benutzer der Vorrichtung kann so bspw. einfach über das externe Anzeigemodul auf Besonderheiten o.ä. des Transportgutes hingewiesen werden. Die Vorrichtung ist vorzugsweise als mobiles Gerät, weiter vorzugsweise als mobiles Handgerät ausgestaltet. Dadurch ist ein flexibler Einsatz gewährleistet. Bspw. kann ein entsprechendes Gerät einmal um ein Transportgut herum bewegt werden, wobei der Bildsensor auf das Transportgut gerichtet bleibt, sodass das Transportgut von allen Seiten erfasst und der Ab¬ gleich mit dem vorgegeben Volumen für alle Seiten erfolgen kann. Es ist auch möglich, die Vorrichtung mit Hilfe einer Drohne, ggf. auch automatisiert, um ein zu überprüfendes io Position on an external display module then only takes place additionally. Via the external display module of Dar ¬ position can be added information, such as. Notes or three-dimensional objects, if necessary, then processing the Vorrich- transferred itself and be ¬ points to the data output unit. A user of the device can, for example, just about the external display module on special features o.ä. be pointed out of the cargo. The device is preferably designed as a mobile device, more preferably as a mobile hand-held device. This ensures a flexible use. For example. a corresponding device can be moved once around a cargo around, with the image sensor remains directed to the cargo, so that the transported material detected from all sides and the same from ¬ can be done with the predetermined volume for all sides. It is also possible, the device with the help of a drone, possibly also automated, to be checked
Transportgut zu bewegen. Dabei können die von den verschiede- nen Positionen ermittelten Ortsinformationen ggf. unter Transformation der Ortsinformationen in ein von der erfindungsgemäßen Vorrichtung unabhängiges Koordinatensystems zu einem ge¬ meinsamen Datensatz an Ortsinformationen zusammengefasst werden, aus denen dann die Transportgutdaten abgeleitet werden können. Transport goods to move. Here, the location information detected by the various NEN positions can be combined to form a ge ¬ common data record location information from which the Transportgutdaten can then be derived, optionally with transformation of the location information in an independent of the inventive device coordinate system.
Bei dem Transportgut handelt es sich bevorzugt um eine Palette zur Aufnahme von Transportgegenständen, die vorzugsweise für die Verwendung in Flugzeugen ausgebildet ist. The transport item is preferably a pallet for receiving transport items, which is preferably designed for use in aircraft.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügtenTo explain the arrangement according to the invention, reference is made to the above statements. The invention will now be described with reference to the appended drawings
Zeichnungen anhand einer vorteilhaften Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Es zeigen: Drawings described by way of example with reference to an advantageous embodiment. Show it:
Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einemFigure 1: a first embodiment of an arrangement of a device according to the invention and a
Transportgut; und cargo; and
Figur 2 : eine bespielhafte Darstellung der Anzeige auf der FIG. 2 shows an exemplary illustration of the display on the
Datenausgabeeinheit der Vorrichtung aus Figur 1.  Data output unit of the device from FIG. 1.
In Figur 1 ist schematisch eine Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und einem Transportgut 90 dargestellt, wobei das Transportgut 90 eine Palette 91 mit mehre- ren, darauf angeordneten Transportgegenständen 92 ist. FIG. 1 schematically shows an arrangement of a device 1 according to the invention and a transport item 90, wherein the item to be transported 90 is a pallet 91 having a plurality of transport objects 92 arranged thereon.
Die Vorrichtung 1 zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen umfasst einen Bildsensor 2, einen Ortssensor 3, eine Verarbeitungseinrichtung 4 und eine Datenausgabeein- heit 5, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Display¬ einheit ist. Weiterhin ist noch eine Datenbank 6 vorgesehen, auf die die Verarbeitungseinrichtung zugreifen kann. The device 1 for optimizing the utilization of the volume in logistics applications includes an image sensor 2, a location sensor 3, processing means 4, and a Datenausgabeein- unit 5, which is a display ¬ unit in the illustrated embodiment. Furthermore, a database 6 is still provided, which can be accessed by the processing device.
Der Bildsensor 2 ist zur Aufnahme von Rasterbilddaten ausge- bildet, während der Ortssensor 3 Ortsinformationen erfassen kann. Bei den erfassten Ortsinformationen handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere um den Abstand eines Punktes zum Ortssensor 3, der als 3D-Tiefensensor ausgebildet ist. Der Bildsensor 2 und der Ortssensor 3 sind - wie anhand der gestrichelten Linien in Figur 1 ersichtlich - so angeordnet, dass sich der jeweilige Aufnahmebereich der beiden Sensoren 2, 3 bereits in kurzem Abstand von der Vorrichtung 1 vollständig überschneiden. Außerdem sind die beiden Sensoren 2,3 derart aufeinander abgestimmt, dass für jeden Bildpunkt des von dem Bildsensor 2 erfassten Rasterbildes ein Abstand durch den Ortssensor 3 bestimmt wird. Das Zusammenfügen der Rasterbilddaten des Bildsensors 2 und der Ortsinformationen des Ortssensors 3 zu Transportgutdaten wird durch die Verarbeitungseinrichtung 4 durchgeführt. Dabei werden die Rasterbilddaten mit den Ortsinformationen ergänzt, wobei die vom Ortssensor 3 gemessenen Abstände in Abstände ausgehend vom Bildsensor 2 umgerechnet werden. Eine entspre¬ chende Umrechnung ist aufgrund der festgelegten relativen Lage des Ortssensors 3 gegenüber dem Bildsensor 2 ohne weiteres möglich . Die Verarbeitungseinrichtung 4 ist weiterhin dazu ausgebildet, aus den Transportgutdaten diejenigen Daten auszufiltern, die tatsächlich das Transportgut 90, nicht aber die Umgebung ab¬ bilden. Weiterhin kann die Verarbeitungseinrichtung 4 aus den Transportgutdaten 90 (insbesondere der darin enthaltenen Ras- terbilddaten) ermitteln, welche Art von Transportgut 90 von den Sensoren 2, 3 erfasst wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Palette 91 eine seitliche Beschriftung 93 auf, die von der Verarbeitungsrichtung 4 erkannt werden kann. Anhand dieser Information wählt die Verarbeitungseinrichtung 4 ein geeignetes Vergleichsvolumen aus der Datenbank 6, welche eine Vielzahl von vorgegebenen Volumen umfasst, aus. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Datenbank 6 u.a. ein vorgegebenes Volumen für Paletten vom Typ „AI 4" hinterlegt. Anschließend wird ein Abgleich zwischen den Transportgutdaten und dem ausgewählten vorgegebenen Volumen aus der Datenbank 6 durchgeführt, bevor das Ergebnis in Echtzeit auf der Datenaus¬ gabeeinheit 5 angezeigt wird. Der Abgleich wird nun anhand von der in Figur 2 dargestellten Ansicht der Palette 90 näher erläutert. Figur 2 zeigt dabei das Ergebnis des Abgleichs, wie es auf der Datenausgabeeinheit 5 angezeigt wird. Die Anzeige 20 erfolgt dabei in Echtzeit, d.h. jegliche Bewegungen der Vorrichtung 1 gegenüber des The image sensor 2 is designed to receive raster image data, while the location sensor 3 can acquire location information. In the illustrated embodiment, the detected location information is in particular the distance of a point to the location sensor 3, which is designed as a 3D depth sensor. The image sensor 2 and the location sensor 3 are - as shown by the dashed lines in Figure 1 seen - arranged so that the respective receiving area of the two sensors 2, 3 completely overlap already at a short distance from the device 1. In addition, the two sensors 2.3 matched to one another such that a distance is determined by the location sensor 3 for each pixel of the captured by the image sensor 2 raster image. The joining of the raster image data of the image sensor 2 and the location information of the location sensor 3 to transported goods data is performed by the processing device 4. In this case, the raster image data are supplemented with the location information, wherein the distances measured by the location sensor 3 are converted at intervals starting from the image sensor 2. A entspre ¬ sponding conversion is possible because of the fixed relative position of the location sensor 3 relative to the image sensor 2 without further ado. The processing means 4 is further configured to filter out those data from the Transportgutdaten that actually form the cargo 90, but not the surrounding areas from ¬. Furthermore, the processing device 4 can determine from the transported goods data 90 (in particular the grid image data contained therein), which type of transported good 90 is detected by the sensors 2, 3. In the illustrated embodiment, the pallet 91 has a side lettering 93, which can be recognized by the processing direction 4. Based on this information, the processing device 4 selects a suitable comparison volume from the database 6, which comprises a multiplicity of predefined volumes. In the illustrated embodiment, in the database 6, inter alia, a predetermined volume for pallets of the type "AI 4" deposited. Subsequently, a balance between the Transportgutdaten and the selected predetermined volume from the database 6 carried out before the result in real time on the DATAOUT ¬ output unit 5 is displayed. The adjustment will now be explained in more detail with reference to the view of the pallet 90 shown in FIG. FIG. 2 shows the result of the adjustment as it is displayed on the data output unit 5. The display 20 takes place in real time, ie any movements of the device 1 relative to the
Transportgutes 90 oder jegliche Veränderungen des Transportgu¬ tes 90 werden unmittelbar wiedergegeben. Die Anzeige 20 umfasst eine Live-Darstellung 21 der Bildras¬ terdaten aus den Transportgutdaten, die durch zusätzliche Informationen ergänzt ist. Außerdem umfasst die Anzeige noch ei¬ nen Informationsbereich 22, indem zusätzliche Informationen angezeigt werden, anhand derer u.a. die Richtigkeit des von der Verfahrenseinheit 4 durchgeführten Abgleichs überprüft werden kann. Zu diesen Informationen gehört die Wiedergabe der von der Verfahrenseinheit 4 ermittelten Art des Transportguts 90 bzw. dem Typ der Palette 91, sowie eine Angabe, welches Vo¬ lumen diesem Transportgut 90 durch das vorgegebene Volumen zu- geordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Typ der Palette 91 „AI 4" offensichtlich zutreffend von der Verarbeitungsvorrichtung 4 erkannt, womit sich auch die Art des Transportguts 90 (nämlich Palette mit darauf angeordneten Transportgegenständen) ergibt. Außerdem wird das diesem Typ der Palette 91 zugeordnete Volumen angezeigt. Sollten die im Cargo good 90 or any changes of Transportgu ¬ tes 90 are reproduced immediately. The display 20 comprises a live representation 21 of the Bildras ¬ terdaten from the transport goods, which is supplemented by additional information. In addition, the display still ei ¬ nen information area 22 by additional information is displayed, on the basis of which, inter alia, the correctness of the performed by the processing unit 4 adjustment can be checked. This information includes the reproduction of the determined by the processing unit 4 nature of the cargo 90 and the type of the pallet 91, and an indication that Vo ¬ lumen is this sorted to-cargo 90 by the predetermined volume. In the illustrated embodiment, the type of pallet 91 "AI 4" is obviously recognized by the processing device 4, which also gives the nature of the item to be conveyed 90 (namely, the pallet having the transporting articles disposed thereon), and the volume associated with this type of the pallet 91 is displayed . Should the im
Informationsbereich 22 angegebenen Informationen nicht zutreffend sein, kann die Art des Transportguts 90 bzw. der Typ der Palette 91 manuell korrigiert werden. Für den eigentlichen Abgleich der Transportgutdaten mit dem vorgegebenen Volumen ermittelt die Verfahrenseinheit 4 aus den Transportdaten zunächst die Lage des Transportguts 90. Im dar- gestellten Ausführungsbeispiel wird die Lage anhand der sicht¬ baren Kanten 94 der Palette 91 bestimmt. Anstelle der Kanten 94 der Palette 91 können auch die daran angeordneten Markierungen 95 herangezogen werden. Anschließend wird das vorgege- bene Volumen entsprechend der Lage des Transportgutes 90 vir¬ tuell ausgerichtet. If the information area 22 indicated does not apply, the type of goods to be transported 90 or the type of pallet 91 can be corrected manually. For the actual alignment of the transport goods data with the predetermined volume, the processing unit 4 first determines the position of the transport good 90 from the transport data. According to the exemplary embodiment, the position is determined on the basis of the visible edges 94 of the pallet 91. Instead of the edges 94 of the pallet 91, the markings 95 arranged thereon can also be used. Subsequently, the vorgege- bene volume is aligned according to the position of the cargo 90 vir ¬ tulle.
Die Ausrichtung des vorgegebenen Volumens lässt sich in der Live-Darstellung 21 erkennen. Dort ist durch Strichlinien 23 das vorgegebene Volumen in der ermittelten Ausrichtung dem Bild des Bildsensors 2 überlagert. Bereits durch diese Dar¬ stellung kann der Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vielen Fällen erkennen, ob die auf der Palette 91 angeordneten Transportgegenstände 92 über das vorgegebene Volumen hervorstehen. The orientation of the predetermined volume can be recognized in the live display 21. There is superimposed by dashed lines 23, the predetermined volume in the determined orientation of the image of the image sensor 2. Already by this Dar ¬ position of the user of the device 1 according to the invention can in many cases detect whether the arranged on the pallet 91 transport objects 92 project beyond the predetermined volume.
Ein entsprechender Abgleich des tatsächlichen Volumens der Transportgegenstände 92 mit dem vorgegeben Volumen wird jedoch auch durch die Verarbeitungseinrichtung 4 durchgeführt. Das Ergebnis wird dann im Informationsbereich 22 wiedergegeben („ok") . However, a corresponding adjustment of the actual volume of the transport objects 92 with the predetermined volume is also performed by the processing device 4. The result is then displayed in the information area 22 ("ok").
Darüber hinaus ermittelt die Verarbeitungseinrichtung 4 noch das größte freie quaderförmige Volumen in der in der Live-Dar- Stellung 21 gezeigten Ansicht (durch Strichpunktlinie darge¬ stellt) und gibt dessen Größe im Informationsbereich 22 an. Anhand dieser Informationen kann das freie Volumen durch einen weiteren zu transportierenden Transportgegenstand eingenommen werden, sodass die Volumenauslastung steigt. Auch können die Informationen über das freie Volumen an eine Logistikzentrale übermittelt werden, die dann einen für das freie Volumen besonders geeigneten Transportgegenstand ermitteln kann. Wie aus Figur 2 ersichtlich führt die erfindungsgemäße Vor¬ richtung den vorbeschrieben Abgleich nur für den vom 4 In addition determines the processing device nor the largest free block-shaped volume as shown in the live representation position 21 view (by chain line Darge ¬ sets) and are the size of the information pane 22nd Based on this information, the free volume can be occupied by another transport object to be transported, so that the volume utilization increases. The information about the free volume can also be transmitted to a logistics center, which can then determine a transport object which is particularly suitable for the free volume. As can be seen from FIG. 2, the device according to the invention performs the above-described adjustment only for the device of FIG
Bildsensor 2 erfassten sichtbaren Bereich durch. Indem die Vorrichtung 1 aber als mobiles Gerät ausgestaltet ist, kann die Vorrichtung 1 um den Transportgegenstand 90 herumgeführt werden, sodass der Abgleich „an allen Seiten" des Transportgegenstandes durchgeführt werden kann, wodurch eine vollständi¬ ges Überprüfung ergibt. Image sensor 2 detected visible area. However, by configuring the device 1 as a mobile device, the device 1 can be guided around the transport object 90, so that the adjustment "on all sides" of the transport object can be carried out, whereby a complete ¬ ges review results.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung (1) zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen umfassend - wenigstens einen Bildsensor (2) zur Erzeugung von Rasterbilddaten zumindest eines Teils eines Trans¬ portguts ( 90 ) ; - wenigstens eine Ortssensor (3) zur Ergänzung der Rasterbilddaten des Bildsensors (2) mit Ortsinforma¬ tionen zu Transportgutdaten; - eine Verarbeitungseinrichtung (4), welche den Transportgutdaten mit einem vorgegebenen Volumen abgleicht, wobei der Abgleich die Überprüfung umfasst, ob die Transportgutdaten innerhalb des vorgegebenen Volumens angeordnet sind, und - eine Datenausgabeeinheit (5) , welche das Ergebnis des Abgleichs der Transportgutdaten mit dem vorgege¬ benen Volumen ausgibt. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsinformationen an wenigstens einem Teil der Rasterpunkte der Rasterbilddaten den Abstand zwischen Bildoder Ortssensor (2, 3) und des durch die Rasterbilddaten abgebildeten Transportguts (90) umfassen. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4) dazu ausgebildet ist, aus den Transportgutdaten die Lage des Transportgutes (90) zu ermitteln und anschließend das vorgegebene Volu- men entsprechend der Lage des Transportgutes (90) auszu¬ richten . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Verarbeitungseinrichtung (4) verbundene Datenbank (6) mit mehreren vorgegebenen Volumen für verschiedene Transportguttypen vorgesehen ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung (4) dazu ausgebildet ist, vorgegebene Charakteristiken des Transportguts (90) in den Rasterbilddaten den Transportguttyp des Transportguts (90) zu ermitteln und für den Abgleich das dem ermittelten Transportguttyp entsprechende vorgegebene Volumen aus der Datenbank (6) auszuwählen und zu verwenden. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ortssensor (3) ein 3D-Tiefensensor ist oder einen zweiten, vom ersten Bildsensor (2) entfernt angeordneten Bildsensor umfasst, wobei die Verarbeitungseinrichtung (4) vorzugsweise dazu ausgebildet ist, aus der Differenz¬ betrachtung der Bilddaten des ersten und des zweiten Bildsensors (2) Ortsinformationen zu ermitteln. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenausgabeeinheit (5) zur graphischen Ausgabe der Bilddaten, vorzugsweise in Echtzeit, ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenausgabeeinheit (5) zur Überlagerung der ausgege¬ ben Bilddaten mit einer Darstellung des Volumens, mit dem der Abgleich durchgeführt wurde, ausgebildet ist, vor¬ zugsweise in Echtzeit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als mobiles Gerät, vorzugsweise als mobi¬ les Handgerät ausgestaltet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgut (90) als eine Palette (91) zur Aufnahme von Transportgegenständen (92) und vorzugsweise für die Verwendung in Flugzeugen ausgebildet ist. 0. Anordnung aus einer Vorrichtung (1) zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen und einem Transportgut ( 90 ) , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Optimierung der Volumenausnutzung in Logistikanwendungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist. Device (1) for optimizing volume utilization in logistics applications, comprising - at least one image sensor (2) for generating raster image data of at least part of a transport good (90); - At least one location sensor (3) for supplementing the raster image data of the image sensor (2) with Ortsinforma¬ tions to Transportgutdaten; a processing device (4) which compares the transport goods data with a predetermined volume, wherein the comparison comprises checking whether the transported goods data are arranged within the predetermined volume, and a data output unit (5) which determines the result of the comparison of the transport good data with the vorge¬ given volume outputs. Apparatus according to claim 1, characterized in that the location information on at least a part of the raster points of the raster image data, the distance between image or location sensor (2, 3) and of the transport image (90) shown by the raster image data. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the processing device (4) is adapted to determine from the transport goods data, the position of the transported goods (90) and then aus¬ the predetermined volume according to the position of the transported material (90) aus¬ , Device according to one of the preceding claims, characterized in that a database (6) connected to the processing device (4) is provided with a plurality of predetermined volumes for different types of transport goods, wherein the processing device (4) is designed to set predetermined characteristics of the transported good (90). In the raster image data, determine the type of transport good of the item to be transported (90) and select and use the predetermined volume from the database (6) corresponding to the determined type of transport item for the adjustment. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the location sensor (3) is a 3D depth sensor or a second, from the first image sensor (2) arranged remote image sensor, wherein the processing means (4) is preferably adapted to the difference ¬ viewing the image data of the first and second image sensor (2) to determine location information. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data output unit (5) for the graphic output of the image data, preferably in real time, is formed. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data output unit (5) for superimposing the ausgege¬ ben image data with a representation of the volume with which the adjustment was performed, is formed, preferably in real time. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is designed as a mobile device, preferably as mobi¬ les handset. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transport item (90) is designed as a pallet (91) for receiving transport objects (92) and preferably for use in aircraft. 0. Arrangement of a device (1) for optimizing the use of volume in logistics applications and a transported good (90), characterized in that the device (1) is designed to optimize the utilization of volume in logistics applications according to one of claims 1 to 8.
1. Anordnung nach Anspruch 10, 1. Arrangement according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Transportgut (90) eine Palette (91) zur Aufnahme von Transportgegenständen (92) und vorzugsweise für die Verwendung in Flugzeugen ausgebildet ist.  the item to be transported (90) is a pallet (91) for receiving transport objects (92) and preferably designed for use in aircraft.
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