DE102004001198A1 - Operation of an autonomous transportation vehicle in a warehouse or storage location, whereby processed image information is additionally used to access the stock levels with the information being transmitted to a central location - Google Patents

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DE102004001198A1
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Ralf BRÖSEL
Sven Horstmann
Lars KÜTTNER
Andreas Dr. Stopp
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Abstract

Method for operating a viewing autonomous transporting vehicle that records images of its surroundings using an image sensor, the images being processed to enable automatic control of the vehicle. When the vehicle is operated in a store or warehouse the recorded image data are also processed to determine the amount of stock left. Communications means are used to transmit the processed storage information to a main central stock control system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Lagerzustandes mittels einem sehenden autonomen Transportfahrzeug.The The invention relates to a method for monitoring the storage condition by means of a sighted autonomous transport vehicle.

Im Produktionsumfeld werden vermehrt autonome Transportfahrzeuge eingesetzt, jedoch sind die derzeit am Markt angebotenen autonomen Transportfahrzeuge noch relativ unflexibel. Sie können sich meist nur auf exakt vorgegebenen Fahrspuren fortbewegen und es ist ihnen nicht möglich selbständig einen Weg zu finden. Ebenso wie bei stationären Industrierobotern muss die Arbeitsumgebung den Transportfahrzeugen angepasst werden. Daher können diese Transportfahrzeuge bisher nur für Aufgeben genutzt werden, bei denen sich die Arbeitsumgebung nicht verändert. Autonome, frei navigierende und universell einsetzbare Transportfahrzeuge sollen aber künftig zusammen mit dem Menschen und anderen Transportfahrzeugen in einer sich dynamisch ändernden Umgebung eingesetzt werden. Moderne autonome Transportfahrzeuge verfügen daher über umgebungserfassende Sensoren. Dabei ermöglichen handelsübliche Entfernungs- und Bildsensoren beispielsweise die exakte Bestimmung der Fahrzeug- und Lastposition sowie das Erkennen von Hindernissen. Hierdurch ergeben sich weitere Einsatzmöglichkeiten moderner autonomer Transportfahrzeuge.in the Production environment increasingly autonomous transport vehicles are used, however, the autonomous transport vehicles currently on the market are still relatively inflexible. you can usually only move on exactly predetermined lanes and it is not possible for them independent to find a way. As with stationary industrial robots must the work environment are adapted to the transport vehicles. Therefore can these transport vehicles are used only for giving up, where the work environment does not change. Autonomous, free-navigating and universally applicable transport vehicles but together in the future with the people and other transport vehicles in a dynamically changing Environment are used. Modern autonomous transport vehicles feature therefore about environmental detection Sensors. Make it possible commercial Distance and image sensors, for example, the exact determination the vehicle and load position as well as the detection of obstacles. This results in further possible uses of modern autonomous Transport vehicles.

In der WO 01/06401 A1 wird ein mobiles Lesegerät für elektronische Marken sowie eine Methode zur Teileverfolgung gezeigt. Die ortsfesten oder beweglichen Teile werden hierzu mit elektronischen Marken (RFID – Radio Frequency Identifikation) versehen, wobei zwischen den elektronischen Marken und dem mobilen Lesegerät eine Kommunikationsverbindung aufgebaut werden kann. Mittels der Kommunikationsverbindung werden hierbei die Teile identifiziert, deren Position bestimmt und der Status der elektronischen Marken sowie der Teile abgefragt. Die Position von mit Marken versehenen Teilen wird dabei entweder durch das mobile Lesegerät oder eine zentrale Steuereinheit ausgewertet. Die Position des mobilen Lesegeräts wird dabei mittels bekannter, ortsfester elektronischer Maren bestimmt.In WO 01/06401 A1 is a mobile reader for electronic brands as well a method of tracking parts is shown. The fixed or movable Parts are made with electronic brands (RFID radio Frequency identification), being between the electronic Brands and the mobile reader a communication connection can be established. By means of Communication connection, the parts are identified, whose position determines and the status of the electronic marks as well as the parts queried. The position of branded Sharing is either by the mobile reader or a central Control unit evaluated. The position of the mobile reader becomes determined by means of known, fixed electronic Maren.

US 6,550,674 B1 zeigt eine Steuer- und Verwaltungsmethode für Inventar mittels einer mobilen Einheit. Die mobile Einheit umfasst zu diesem Zweck ein Kommunikationsmittel und ein System zum Lesen von Marken, wobei es sich bei dem Lesesystem um ein optisches, mechanisches, elektrisches, elektrostatisches oder magnetisches System zum Lesen von elektronischen Marken, Barcodes und anderen gedruckten Marken handeln kann. Die mittels dem Lesesystem ermittelten Informationen werden hierbei unter Verwendung des Kommunikationsmittels zur Auswertung an eine Rechnereinheit übertragen. US 6,550,674 B1 shows a control and management method for inventory by means of a mobile unit. The mobile unit comprises for this purpose a communication means and a system for reading marks, whereby the reading system may be an optical, mechanical, electrical, electrostatic or magnetic system for reading electronic marks, bar codes and other printed marks. The information determined by means of the reading system is hereby transmitted to a computer unit for evaluation by using the communication means.

In der nachveröffentlichten Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 10323642.2 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Bildsensors an einem autonomen Transportfahrzeug, sowie ein Bildsensor für ein autonomes Transportfahrzeug beschrieben. Der Bildsensor ist hierbei am Transportfahrzeug oder an einem seiner Lastmittel in unterschiedliche Positionen und Orientierungen verfahrbar angebracht und dient zur Erfassung von Umgebungsinformationen. Die erfassten Umgebungsinformationen werden hierbei mittels einer Rechnereinheit für Navigationszwecke sowie zur Erkennung und zur Vermessung von Objekten ausgewertet. Dabei kann durch geeignetes Schwenken und Neigen des Bildsensors zunächst eine Bildübersicht generiert werden und anschließend aufgrund dieser Information eine bestimmte Position angefahren werden.In the post-published patent application with the official file number DE 10323642.2 a method for operating an image sensor on an autonomous transport vehicle, and an image sensor for an autonomous transport vehicle is described. In this case, the image sensor is movably mounted in different positions and orientations on the transport vehicle or on one of its load means and serves to capture environmental information. The acquired environmental information is evaluated by means of a computer unit for navigation purposes as well as for the detection and measurement of objects. In this case, by suitable pivoting and tilting of the image sensor, an image overview can first be generated and then a specific position can be approached on the basis of this information.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine weitere Einsatzmöglichkeit eines solchen sehenden autonomen Transportfahrzeugs anzugeben, insbesondere ein Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 bereitzustellen, womit es möglich wird, den Zustand eines Lagerbereichs auf zuverlässige Weise zu überwachen.Of the Invention is based on the object, a further possible use Specify such a sighted autonomous transport vehicle, in particular a method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to the generic term of the claim 1, whereby it becomes possible, the state of a Storage area on reliable Way to monitor.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.The Task is according to the invention by a method of operating a sighted autonomous transport vehicle solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and Further developments are shown in the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines seenden autonomen Transportfahrzeugs vorgeschlagen. Hierbei werden mittels wenigstens einem am autonomen Transportfahrzeug angebrachten Bildsensor Umgebungsinformationen aufgezeichnet, wobei die aufgezeichneten Umgebungsinformationen mittels einer Rechnereinheit weiterverarbeitet werden. In einer erfinderischen Weise werden die Umgebungsinformationen dabei in einem Lagerbereich aufgezeichnet, wobei diese Umgebungsinformationen den Zustand des Lagerbereichs beschreiben. Unter Verwendung eines Kommunikationsmittels wird der erfasse Lagerzustand sodann an ein übergeordnetes System weitergeleitet. Hierbei kann es sich bei dem übergeordneten System beispielsweise um ein zentrales Leitsystem oder ein Produktionspanungs- und Steuerungssystem (PPS-System) handeln. Mit der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs geschaffen, womit sich der Zustand eines Lagerbereichs auf besonders zuverlässige Weise überwachen lässt. Von besonders großem Vorteil ist es hiebrei, dass die Überwachung des Lagerzustands aufgrund visuell gewonnener Umgebungsinformationen erfolgt, wodurch es im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen nicht notwendig ist, dass die zu erfassenden Gegenstände mit elektronischen Marken versehen werden. Dabei weisen visuelle Umgebungsinformationen eine deutlich höhere Positionsgenauigkeit auf, als die mittels elektronischer Marken ermittelten Positionsangaben. Es besteht auch die Möglichkeit visuelle Umgebungsinformationen gemeinsam mit Informationen von elektronischen Marken zu nutzen, wobei elektronische Marken zusätzliche Informationen liefern können, beispielsweise Angaben zum Bearbeitungsgrad von Werkstücken. Auch ist es von großem Vorteil, dass hierbei die gewonnenen Umgebungsinformationen an ein übergeordnetes System weitergeleitet werden. Dadurch wird es in vorteilhafter Weise einerseits möglich, dass mehrere sehende autonome Transportfahrzeuge gleichzeitig zur Überwachung eines geometrisch variablen Lagerbereichs eingesetzt werden können, wobei Informationen von anderen autonomen Transportfahrzeugen z.B. entweder vom übergeordneten System oder direkt von diesen parallel arbeitenden Transportfahrzeugen zur Verfügung gestellt werden. Andererseits wird hierdurch ein gemeinsamer Betrieb von autonomen und manuell gesteuerter Transportfahrzeuge für die zuverlässige Überwachung eines Lagerbereichs erst möglich. Für den Fall, dass ein einziges autonomes Transportfahrzeug zur Überwachung des Lagerbereich vorhanden ist, muss dieses dabei nicht den gesamten Lagerbereich von einer Position aus erfassen können, beispielsweise besteht die Möglichkeit Teilinformationen aus einem Lagerbereich an das übergeordnete System weiterzuleiten und mit bereits vorhandenen Umgebungsinformationen abzugleichen. Daher ist es auch nicht erforderlich, dass der am autonomen Transportfahrzeug angeordnete Bildsensor eine Gesamtansicht des Lagerbereichs erfassen kann oder dass dieser schwenkbar ausgestaltet ist. Hierdurch wird es in besonders vorteilhafter Weise möglich, mittels einem einzigen sehenden autonomen Transportfahrzeug und einem einfachen bildgebenden Sensor den Zustand eines Lagerbereichs auf zuverlässige Weise zu überwachen.According to the invention, a method for operating a self-propelled transport vehicle is proposed. In this case, environmental information is recorded by means of at least one image sensor attached to the autonomous transport vehicle, the recorded environmental information being further processed by means of a computer unit. In an inventive manner, the environment information is recorded in a storage area, this environment information describing the state of the storage area. Using a communication means, the detected storage condition is then forwarded to a higher-level system. In this case, the higher-level system can be, for example, a central control system or a production clamping and control system (PPS system). With the invention, a method for operating a sighted autonomous transport vehicle is created, whereby the state of a storage area on particularly zuver monitor casual manner. Of particular advantage is that the monitoring of the storage condition is carried out on the basis of visually obtained environmental information, whereby it is not necessary, in contrast to the systems known from the prior art, that the objects to be detected are provided with electronic marks. In this case, visual environment information on a much higher position accuracy, as determined by electronic marks position information. It is also possible to use visual environment information together with information from electronic brands, where electronic brands can provide additional information, such as details on the degree of workpieces. It is also of great advantage that in this case the environmental information obtained is forwarded to a higher-level system. This advantageously makes it possible, on the one hand, for several autonomous transport vehicles to be used simultaneously for monitoring a geometrically variable storage area, whereby information from other autonomous transport vehicles, for example, either from the higher-level system or directly from these transport vehicles operating in parallel, is made available. On the other hand, this makes a joint operation of autonomous and manually controlled transport vehicles for the reliable monitoring of a storage area possible. In the event that a single autonomous transport vehicle for monitoring the storage area is present, this does not have to capture the entire storage area from one position, for example, there is the possibility to forward partial information from a storage area to the parent system and to match existing environmental information. Therefore, it is also not necessary for the image sensor arranged on the autonomous transport vehicle to be able to detect an overall view of the storage area or to make it pivotable. This makes it possible in a particularly advantageous manner to monitor by means of a single-seeing autonomous transport vehicle and a simple imaging sensor, the state of a storage area in a reliable manner.

In einer besonders vorteilhaften Weise der Erfindung findet ein Abgleich zwischen vorhandener Umgebungsinformation des übergeordneten Systems und den vom sehenden autonomen Transportfahrzeug weitergeleiteten Umgebungsinformationen statt. Hierbei findet der Abgleich derart statt, indem entweder die Umgebungsinformationen von wenigstens einem sehenden autonomen Transportfahrzeug an das übergeordnete System oder umgekehrt vom übergeordneten System an wenigstens ein Transportfahrzeug übermittelt werden, z.B. in Abhängigkeit von der Aktualität bereits vorhandener Umgebungsinformationen. Auf diese Weise können Veränderungen in einem Lagerbereich, beispielsweise durch eine manuelle Entnahme, an ein übergeordnetes System weitergeleitet werden. In besonders vorteilhafter Weise können hierbei Entscheidungen die einen Lagerbereich betreffen sowohl zentral als auch lokal getroffen werden. Beispielsweise kann die Entscheidung darüber, ob eine Lagerpalette aufgenommen oder abgestellt werden soll, entweder zentral mittels einem übergeordneten System oder lokal von einem sehenden autonomen Transportsystem getroffen werden. Zur Weiterleitung von Umgebungsinformationen kommen hierbei Systeme zum Einsatz, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann es sich dabei um Systeme handeln, welche auf einem akustischen, elektrischen oder optischen Prinzip Informationen weiterleiten oder eine Kombination davon nutzen. Bei der bisherigen Beschreibung und im Folgenden wird davon ausgegangen, dass zur Weiterleitung von Umgebungsinformationen eine Funkverbindung genutzt wird. Bei der Erfassung von Umgebungsinformationen mittels einem sehenden autonomen Transportfahrzeug kommen hauptsächlich optische 2D- und 3D-Bildsensoren, wie z.B. CCD-Kameras, Laserscanner und IR-Sensoren zum Einsatz. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit dass Umgebungsinformationen mittels mechanischen, elektrischen, elektrostatischen und magnetischen Sensoren erfasst werden, wobei diese Sensoren sowohl am autonomen Transportfahrzeug als auch fest im Lagerbereich installiert sein können.In a particularly advantageous manner of the invention finds a balance between existing environment information of the parent system and the from the seeing autonomous transport vehicle forwarded environment information instead. In this case, the adjustment takes place in such a way that either the environment information from at least one sighted autonomous transport vehicle to the parent System or vice versa from the parent System are transmitted to at least one transport vehicle, e.g. in Dependence on the actuality already existing environment information. That way, changes can happen in a storage area, for example by manual removal, to a higher-level system to get redirected. In a particularly advantageous manner can hereby Decisions concerning a storage area are central as well also be taken locally. For example, the decision about that, whether a warehouse pallet should be picked up or put down, either centrally by means of a parent System or taken locally by a sighted autonomous transport system become. To forward environmental information here Systems are used, which are known from the prior art. For example, these may be systems that rely on an acoustic, electrical or optical principle information forward or use a combination of them. In the previous one Description and below it is assumed that for forwarding environment information a radio link is used. at the acquisition of environmental information by means of a seeing autonomous transport vehicle come mainly optical 2D and 3D image sensors, such as e.g. CCD cameras, laser scanners and IR sensors are used. In addition exists also the possibility that environmental information by means of mechanical, electrical, electrostatic and magnetic sensors are detected, wherein these sensors both on the autonomous transport vehicle as well can be installed in the storage area.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich wenigstens ein manuelles Eingabesystem vorhanden, wobei ein Abgleich zwischen vorhandenen Umgebungsinformationen des übergeordneten Systems und Informationen des manuellen Eingabesystems stattfindet. Bei dem manuellen Eingabesystem kann es sich dabei beispielsweise um ein spezielles Eingabesystem handeln, womit Personen Befehle an das übergeordnete System weiterleiten oder von diesem empfangen können. Hierbei kann es sich z.B. um ein Lesegerät für Barcodes handeln, wobei ein erfasster Barcode mittels dem Lesegerät an das übergeordnete System weitergeleitet werden kann. Ein manuelles Eingabesystem kann dabei derart beschaffen sein, dass dieses nicht nur dazu geeignet ist, erfasste Umgebungsinformationen an das übergeordnete System weiterzuleiten, sondern auch von diesem Umgebungsinformationen zu empfangen. Beispielsweise eignet sich hierzu ein Personal Digital Assistent (PDA) mit IR-Schnittstelle oder Bluetooth Technologie. Auch sind hierzu andere smart Gegenstände geeignet, welche z.B. eine ad hoc Vernetzung aufbauen können. Bei den abzugleichenden Umgebungsinformationen handelt es sich z.B. um Informationen, welche sowohl dazu geeignet sind den Lagerort als auch den Lagerbestand zu beschreiben. Der Abgleich der Umgebungsinformationen ist dabei nicht auf den Abgleich zwischen dem manuellen Eingabesystemen und der übergeordneten Steuereinheit beschränkt. Auch kann ein Abgleich zwischen dem manuellen Eingabesystem und einem autonomen Transportfahrzeug stattfinden, wobei im Zusammenhang mit autonomen Transportfahrzeugen bereits manuelle Eingabesysteme bekannt sind, beispielsweise in der Form einer Fernsteuerung zur manuellen Steuerung eines Transportfahrzeugs durch eine Person.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one additional manual input system is additionally present, wherein a comparison takes place between existing environment information of the higher-level system and information of the manual input system. The manual input system may, for example, be a special input system, with which persons can forward commands to the higher-level system or receive them from it. This may be, for example, a reader for barcodes, wherein a detected barcode can be forwarded by means of the reader to the higher-level system. A manual input system can be such that it is not only suitable for forwarding detected environment information to the higher-level system, but also for receiving environment information from it. For example, this is a Personal Digital Assistant (PDA) with IR interface or Bluetooth technology. Also suitable for this purpose are other smart objects which, for example, can build up an ad hoc network. The environment information to be adjusted is, for example, information which is suitable both for describing the storage location and the inventory. The adjustment of the environment information is not on the down just between the manual input systems and the higher-level control unit. Also, a comparison between the manual input system and an autonomous transport vehicle take place, wherein in the context of autonomous transport vehicles already manual input systems are known, for example in the form of a remote control for manual control of a transport vehicle by a person.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein Austausch zwischen den vom sehenden autonomen Transportfahrzeug aufgezeichneten Umgebungsinformationen und Informationen anderer Transportfahrzeuge oder Systeme stattfindet. Hierzu gehört insbesondere auch der Austausch mit anderen Transportfahrzeugen und Produktionssystemen welche nicht direkt in Verbindung mit dem übergeordneten System stehen. Beispielsweise kann es sich bei dem Produktionssystem um automatische Verpackungsanlagen sowie um Fertigungs- oder Heberoboter handeln. Hierbei können sowohl Umgebungsinformationen als auch weitere Informationen ausgetauscht werden, welche beispielsweise den Fertigungsprozess beschreiben. Durch diesen Austausch von Informationen unter mehreren parallel arbeitenden sehenden autonomen Transportsystemen und/oder weiteren Produktionssystemen entsteht in vorteilhafter Weise eine Zeitersparnis hinsichtlich der Erfassung der Umgebungsinformationen. Ein sehendes autonomes Transportfahrzeug kann den Bestand im Lagerbereich beispielsweise mittels einem Laserscanner durch einen schnellen Scanvorgang erfassen, wobei bei einem schnellen Scanvorgang eine geringere Datenmenge erzeugt wird als bei einem langsamen Scanvorgang. Die mit einem schnellen Scanvorgang gewonnen Umgebungsinformationen können daher schneller weiterverarbeitet und mit den Umge bungsinformationen eines übergeordneten Systems oder parallel arbeitender Transportfahrzeuge abgeglichen werden als diejenigen welche mit einem langsamen Scanvorgang gewonnen wurden. Wobei aus den mit einem Scanvorgang gewonnen Rohdaten zunächst Objekte extrahiert werden und diese im Rahmen der Vorverarbeitung in der Form von Polygonzügen im Speicher abgelegt werden.Farther It has proven to be advantageous that an exchange between the environmental information recorded by the sighted autonomous transport vehicle and information of other transport vehicles or systems takes place. Which also includes in particular, the exchange with other transport vehicles and production systems which are not directly related to the parent System stand. For example, the production system may be for automatic packaging systems as well as production or lifting robots act. Here you can both environment information and other information exchanged which describe, for example, the manufacturing process. Through this exchange of information among several parallel working autonomous transport systems and / or others Production systems advantageously saves time in terms of acquiring the environmental information. A seeing one autonomous transport vehicle can inventory in the storage area, for example by means of a laser scanner by a fast scan, with a quick scan, a smaller amount of data is generated as in a slow scan. The one with one Therefore, environment information can be obtained quickly processed faster and with the environment information of a higher-level system or parallel transport vehicles as those who were won with a slow scan. In which First, objects from the raw data obtained with a scan be extracted and this in the context of preprocessing in the Shape of polygons be stored in memory.

Der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen wird bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vom übergeordneten System gegeben. Das übergeordnete System kann den Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen hierbei z.B. in festen Zeitintervallen geben, wobei diese Zeitintervalle beispielsweise von der Größe des Lagerbereichs sowie der Anzahl parallel arbeitender Transportfahrzeuge abhängen kann. Daher besteht die Möglichkeit, dass die Zeitintervalle mittels Parametern variiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Befehl zur Initialisierung mittels dem übergeordneten System gegeben wird, falls eine Änderung gegenüber hinterlegten Informationen aufgetreten ist. Eine solche Informationsänderung kann beispielsweise dadurch zustande kommen, falls ein mit dem übergeordneten System in Verbindung stehendes Produktionssystem einen Befehl gibt wodurch mit einem sehenden autonomen Transportfahrzeug im Lagerbereich eine Palette transportiert wird oder indem z.B. die im übergeordneten System hinterlegten Umgebungsinformationen durch ein sehendes autonomes Transportfahrzeug aktualisiert werden. Im Gegensatz dazu besteht auch die Möglichkeit, dass der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen vom sehenden autonomen Transportfahrzeug gegeben wird. Sehende autonome Transportfahrzeuge können für den Einsatz an unterschiedlichen Orten bestimmt sein, hierbei ist es hinsichtlich des Speicherbe darfs von großem Vorteil, dass nur diejenigen Umgebungsinformationen vom Transportfahrzeug mitgeführt werden, welche an einem bestimmten Ort auch tatsächlich benötigt werden. Beispielsweise kann mittels einem autonomen Transportfahrzeug bei der Einfahrt in einen Lagerbereich ein Befehl zur Initialisierung des Abgleichs von Umgebungsinformationen gegeben werden, wobei mitgeführte Umgebungsinformationen zumindest teilweise mit aktuellen Umgebungsinformationen überschrieben werden und aktuelle Umgebungsinformationen zum Lagerbereich von der übergeordneten Steuereinheit übermittelt werden. Auch kann der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen von einem manuellen Eingabegerät aus erfolgen. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine Person handeln, welche mittels einem PDA oder einem anderen Eingabegerät den aktuellen Lagerbestand abfragt und dabei Umgebungsinformationen mit übergeordneten Systemen oder autonomen Transportfahrzeugen abgleicht oder austauscht. Die Richtung in der die Umgebungsinformationen dabei zum Abgleich oder Austausch weitergeleiten werden kann hierbei fest vorgegeben sein, z.B. können die Umgebungsinformationen grundsätzlich in der Richtung weitergeleitet werden, dass die Stelle die den Befehl zur Initialisierung gibt der Empfänger von Umgebungsdaten ist. In vorteilhafter Weise erfolgt jedoch vor dem Austausch oder Abgleich der Umgebungsinformationen eine Überprüfung der Aktualität der Umgebungsinformationen auf beiden Seiten, wobei die Umgebungsinformationen sodann in Abhängigkeit der Aktualität der Umgebungsinformationen ausgetauscht werden.Of the Command to initialize the reconciliation or exchange of environmental information is in an advantageous embodiment of the invention of the parent System given. The parent System can issue the command to initialize the adjustment or replacement of environmental information here e.g. at fixed time intervals For example, these time intervals depend on the size of the storage area and the number of parallel transport vehicles can depend. Therefore it is possible, that the time intervals are varied by means of parameters. Especially It is advantageous if the command for initialization means the parent System is given, if any change across from deposited information has occurred. Such an information change can for example, by doing so, if one with the parent System related production system gives a command resulting in a sighted autonomous transport vehicle in the storage area a pallet is transported or by e.g. in the parent System deposited environmental information through a looking autonomous Transport vehicle to be updated. In contrast, there is also the possibility that the command to initialize the adjustment or replacement given by environmental information from the sighted autonomous transport vehicle becomes. Seeing autonomous transport vehicles can be used for different purposes Be determined places, here it is in terms of Speicherbe allowed of great Advantage that only those environmental information from the transport vehicle carried which are actually needed in a certain place. For example can by means of an autonomous transport vehicle at the entrance in a storage area a command to initialize the adjustment be given by environmental information, with accompanying environmental information at least partially overwritten with current environment information and current environmental information about the storage area of the parent Control unit transmitted become. Also, the command can be used to initialize the adjustment or Exchange of environmental information from a manual input device. For example, this may be a person who using a PDA or other input device, the current inventory queries and thereby environment information with higher-level systems or autonomous Align or replace transport vehicles. The direction in the to forward the environment information for comparison or replacement may be fixed, e.g. can the environment information basically in the direction will be forwarded to the body that the command for initialization there is the receiver of environmental data. Advantageously, however, takes place before the replacement or adjustment the environment information is a check of the topicality the environmental information on both sides, with the environmental information then in dependence the actuality the environment information is exchanged.

In einer weiteren vorteilhaften Weise der Erfindung wird zur Beschreibung des Lagerzustands anhand der Umgebungsinformationen eine Objekterkennung durchgeführt, womit die im Lager befindlichen Objekte erkannt werden. Hierdurch wird es in einer besonders vorteilhaften weise möglich in einem Lager bereich beliebige Objekte wie z.B. Paletten, Waren, Transportfahrzeuge oder Personen zu erkennen, wobei dem Fachmann auf dem Gebiet der digitalen Bildverarbeitung dafür geeignete Verfahren bekannt sind. Beispielsweise können Objekte anhand ihrer Objektkontur erkannt werden oder es sind auch Verfahren zum Template-Matching bekannt, bei denen ein Vergleich mit Beispielmustern (Templates) durchgeführt wird. Alternativ dazu oder zusätzlich können dabei Verfahren der Klassifikation zum Einsatz kommen, wobei hierbei z.B. spezielle Objektmerkmale klassifiziert werden. Unter Verwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Objekt-Tracking ist es beispielsweise möglich, auch solche Objekte in einem Lagerbereich zu erfassen und zu verfolgen, welche aktuell in Bewegung sind und beispielsweise mittels einem autonomen Transportfahrzeug transportiert werden. Für den Fall, dass die Objekte optische Marken tragen, wird in einer weiteren vorteilhaften Weise der Erfindung zur Beschreibung des Lagerzustands anhand der Umgebungsinformationen eine Objektidentifikation durchgeführt, wobei Marken und/oder Schriftzeichen identifiziert werden. Bei den Marken kann es sich hierbei z.B. um Barcode oder DataMatrix-Code handeln. Auch kommen in diesem Zusammenhang spezielle Marken zum Einsatz, daher sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren außer Schriftzeichen und Ziffern auch Symbole identifizierbar. Neben der Objekterkennung und Objektidentifikation können hierbei auch Farbinformationen ausgewertet werden, wobei beispielsweise bestimmten Objekten, Lagerbereichen oder Lagerregalen geeignete Farben zugeordnet sein können und diese Farben z.B. unter Verwendung von Farbkameras und geeigneter Algorithmik ausgewertet werden. Für den Fall, dass zur Erkennung und Identifikation von Objekten eine 3D-Sensorik oder eine 2D-Sensorik in Stereoanordnung eingesetzt wird, kann den Objekten zusätzlich eine Position innerhalb des Lagerbereichs zugeordnet werden.In a further advantageous manner of the invention, an object recognition is carried out for the description of the storage condition based on the environmental information, whereby the objects located in the warehouse are recognized. This makes it possible in a particularly advantageous manner in a warehouse area any objects such as pallets, Goods, transport vehicles or persons to recognize, with the expert in the field of digital image processing for this purpose are known methods. For example, objects can be recognized based on their object contour, or methods for template matching are known in which a comparison with sample patterns (templates) is performed. Alternatively or additionally, methods of classification may be used, in which case, for example, special object features are classified. Using the object tracking methods known from the prior art, it is possible, for example, to also detect and track those objects in a storage area which are currently in motion and are transported, for example, by means of an autonomous transport vehicle. In the event that the objects carry optical marks, object identification is carried out in a further advantageous manner of the invention for describing the state of storage on the basis of the environment information, wherein marks and / or characters are identified. For example, the marks may be barcode or DataMatrix code. Also special brands are used in this context, therefore, with the method according to the invention in addition to characters and numbers and symbols are identifiable. In addition to object recognition and object identification, color information can also be evaluated here, it being possible, for example, to assign suitable colors to specific objects, storage areas or storage shelves and to evaluate these colors using, for example, color cameras and suitable algorithms. In the event that a 3D sensor or a 2D sensor in stereo arrangement is used for the detection and identification of objects, the objects can also be assigned a position within the storage area.

Auch kann der erfasste Lagerzustand zusätzlich aus Sicherheitsgründen mittels Transpondern verifiziert werden, wobei die Transponder an den Objekten des Lagerbereichs angebracht sind. Derartige Transponder werden im industriellen Bereich bereits eingesetzt. Beispielsweise werden Paletten, Rollcontainer oder Ladungsträger auf Transportbändern mit Transpondern ausgestattet. Dabei sind in den Datenspeichern der Transponder Produktinformationen oder Lagerinformationen wie z.B. Teilenummern, Auftragsnummern oder der Lagerort gespeichert.Also can the detected storage condition additionally for security reasons by means of Transponders are verified, with the transponder attached to the objects of the storage area are mounted. Such transponders are already used in the industrial sector. For example Pallets, roll containers or load carriers on conveyor belts with Equipped transponders. The datastores of the Transponder product information or stock information such as. Part numbers, Order numbers or the storage location saved.

Die Figur zeigt beispielhaft den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs (5) in einem Lagerbereich. Das Transportfahrzeug (5) umfasst hierbei mehrere zur Umgebungserfassung geeignete Laserscanner (1, 2, 3, 4). Dabei dienen die Laserscanner (3, 4) hauptsächlich zum autonomen Navigieren, wobei die Fahrspur überwacht und beispielsweise mögliche Hindernisse in der Fahrspur erfasst werden. Mittels dem Laserscanner (1) werden auf der Dockingseite des Transportfahrzeugs (5) Umgebungsinformationen des Lagerbereichs erfasst, insbesondere erfolgt eine genaue Erfassung von Paletten (6, 7) in einem Lagerbereich. Hierbei ist der Laserscanner (1) relativ gegenüber dem Lastmittel (8) verfahrbar angeordnet und kann zudem geschwenkt und geneigt werden. Der Laserscanner (1) wird im Rahmen eines Andockvorgangs hierbei in einem langsamen Scanvorgang und ggf. mit niedriger Geschwindigkeit bewegt, um eine hohe Auflösung der Bildinformationen und damit eine hohe Genauigkeit der Umgebungsinformationen zu erzielen. Auch können hiermit an Paletten (6, 7) angebrachte Marken erfasst werden und mittels einer Rechen- und Kommunikationseinheit (9) an ein übergeordnetes System weitergeleitet und mit bereits vorhandenen Umgebungsinformationen abgeglichen oder ausgetauscht werden. Im Gegensatz zum Laserscanner (1) wird der ebenfalls schwenk- und neigbare Laserscanner (2) häufig in einem schnellen Scanvorgang und mit höherer Geschwindigkeit bewegt, wobei niedrig auflösende Umgebungsinformationen in kurzer Zeit mit relativ geringem Speicheraufwand erfasst werden. Bevorzugt wird der Laserscanner (2) im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erfassung des Lagerzustandes mittels einem sehenden autonomen Transportfahrzeug bereits bei der Einfahrt in den Lagerbereich aktiviert. Hierbei kann mit einem schnellen Scanvorgang ein Überblick des Lagerbereichs erfasst werden. Zusätzlich kann das autonome Transportfahrzeug (5) auch Umgebungsinformationen von parallel arbeitenden Transportfahrzeugen, Robotern und übergeordneten Systemen übermittelt bekommen und mittels der Rechner- und Kommunikationseinheit (9) abgleichen oder austauschen. Aufgrund der Umgebungsinformationen wird sodann mittels der Rechner- und Kommunikationseinheit (9) eine Reihenfolgenbestimmung zum Aufnehmen oder Absetzen von Gegenständen bestimmt und eine bevorzugte Navigationsroute bestimmt.The figure shows an example of the use of the method according to the invention for operating a sighted autonomous transport vehicle ( 5 ) in a storage area. The transport vehicle ( 5 ) comprises several laser scanners suitable for environmental detection ( 1 . 2 . 3 . 4 ). The laser scanners ( 3 . 4 ) mainly for autonomous navigation, wherein the lane is monitored and detected, for example, possible obstacles in the lane. By means of the laser scanner ( 1 ) are displayed on the docking side of the transport vehicle ( 5 ) Environment information of the storage area is detected, in particular there is an accurate detection of pallets ( 6 . 7 ) in a storage area. Here, the laser scanner ( 1 ) relative to the load means ( 8th ) arranged movable and can also be pivoted and tilted. The laser scanner ( 1 ) is moved as part of a docking process here in a slow scan and possibly at low speed in order to achieve a high resolution of the image information and thus a high accuracy of the environmental information. Also, this can be used on pallets ( 6 . 7 ), and by means of a calculation and communication unit ( 9 ) are forwarded to a higher-level system and compared with existing environment information or exchanged. Unlike the laser scanner ( 1 ), the also pivotable and tiltable laser scanner ( 2 ) often moves in a fast scan and at a higher speed, capturing low-resolution environmental information in a short time with relatively little memory overhead. Preferably, the laser scanner ( 2 ) activated in connection with the inventive method for detecting the storage condition by means of a sighted autonomous transport vehicle already at the entrance to the storage area. Here, a quick scan of an overview of the storage area can be detected. In addition, the autonomous transport vehicle ( 5 ) are also transmitted environment information from parallel transport vehicles, robots and higher-level systems and by means of the computer and communication unit ( 9 ) or replace. Due to the environmental information is then by means of the computer and communication unit ( 9 ) determines a sequence determination for picking up or dropping objects and determines a preferred navigation route.

Claims (10)

Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs, wobei mittels wenigstens einem am Transportfahrzeug angebrachten Bildsensor Umgebungsinformationen aufgezeichnet werden und wobei die aufgezeichneten Umgebungsinformationen mittels einer Rechnereinheit weiterverarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen in einem Lagerbereich aufgezeichnet werden, wobei die Umgebungsinformationen den Zustand des Lagerbereichs beschreiben und wobei ein Kommunikationsmittel den erfassten Lagerzustand an ein übergeordnetes System weiterleitet.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle, wherein environmental information is recorded by means of at least one image sensor attached to the transport vehicle and wherein the recorded environment information is further processed by means of a computer unit, characterized in that the environment information is recorded in a storage area, wherein the surroundings describe the state of the storage area and where a communication medium forwards the recorded storage status to a higher-level system. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgleich zwischen vorhandener Umgebungsinformation des übergeordneten Systems und den vom sehenden autonomen Transportfahrzeug weitergeleiteten Umgebungsinformationen stattfindet.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to claim 1, characterized in that a balance between existing Environment information of the parent Systems and forwarded by the sighted autonomous transport vehicle Environmental information takes place. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens ein manuelles Eingabesystem vorhanden ist, wobei ein Abgleich zwischen vorhandenen Umgebungsinformationen des übergeordneten Systems und Informationen des manuellen Eingabesystems stattfindet.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized that in addition at least one manual input system is present, wherein a Match existing environment information of the parent Systems and information of the manual input system takes place. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austausch zwischen den vom sehenden autonomen Transportfahrzeug aufgezeichneten Umgebungsinformationen und Informationen anderer Transportfahrzeuge oder Systeme stattfindet.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized that an exchange between the autonomous transport vehicle of sight recorded environmental information and information of other transport vehicles or systems takes place. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen vom übergeordneten System gegeben wird.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the command to initialize the adjustment or exchange of Environment information from the parent System is given. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen vom sehenden autonomen Transportfahrzeug gegeben wird.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the command to initialize the adjustment or exchange of Environmental information from the Seeing Autonomous Transport Vehicle is given. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl zur Initialisierung des Abgleichs oder Austauschs von Umgebungsinformationen von einem manuellen Eingabegerät erfolgt.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the command to initialize the adjustment or exchange of Environmental information is provided by a manual input device. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschreibung des Lagerzustands anhand der Umgebungsinformationen eine Objekterkennung durchgeführt wird, womit die im Lager befindlichen Objekte erkannt werden.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized that for describing the storage condition based on the environmental information performed an object detection becomes, with which the objects in the warehouse are recognized. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschreibung des Lagerzustands anhand der Umgebungsinformationen eine Objektidentifikation durchgeführt wird, wobei Marken und/oder Schriftzeichen identifiziert werden.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized that for describing the storage condition based on the environmental information an object identification is performed, wherein marks and / or Characters are identified. Verfahren zum Betrieb eines sehenden autonomen Transportfahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Lagerzustand aus Sicherheitsgründen zusätzlich mittels Transpondern verifiziert wird, welche an den Objekten des Lagerbereichs angebracht sind.Method for operating a sighted autonomous transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized that the recorded storage condition for security reasons additionally by means of transponders verified, which are attached to the objects of the storage area.
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