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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln von Transportszustandsinformationen bezüglich zu transportierender Lasten, an denen zumindest teilweise Transponder zum Aussenden von Transpondersignalen angeordnet sind, wobei die Lasten mit mindestens einer Transportvorrichtung, an der zumindest eine Transponder-Empfangseinheit zum Empfangen der Transpondersignale angeordnet ist, transportierbar sind. Die Erfindung betrifft auch ein Überwachungssystem hierzu.
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Stand der Technik
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In Produktion und Logistik sowie im Bereich der Lagerhaltung und -verwaltung werden Transportvorrichtungen, wie beispielsweise Gabelstapler, Kräne oder vollautomatisierte Regalsysteme verwendet, um Waren, Halbzeuge oder Rohstoffe innerhalb eines Betriebes zu transportieren beziehungsweise um entsprechende Güter in einem vollautomatisierten Regalsystem einzulagern oder herauszuholen. Nicht selten wird bei dem Transport derartiger Güter innerhalb eines Betriebes eine vollautomatische Warenwirtschaft verwendet (vgl. PPS-Produktionsplanung und Steuerung), damit jeder manuelle oder automatisch durchgeführte Handlungsschritt von einem übergeordneten System überwachbar ist. Für eine solche halb- oder vollautomatische Warenwirtschaft ist es demnach erforderlich, aktuelle Informationen mit zeitlichem Bezug über den Ort und den Bewegungszustand des betreffenden Gutes zu erlangen.
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Neben der eigentlichen Warenverfolgung beziehungsweise Warenortung ist es ebenfalls wünschenswert, die zu transportierenden Objekte hinsichtlich bestimmter Eigenschaften oder Spezifikationen zu identifizieren, so dass vollautomatisch erkannt werden kann, nicht nur wo sich das Objekt befindet, sondern um was für ein Objekt es sich im Übrigen handelt. Hierzu werden vermehrt sogenannte RFID-Systeme eingesetzt, bei denen RFID-Tags (auch Transponder genannt) an die Waren oder Güter geklebt werden, wobei der Inhalt solcher RFID-Tags mit Hilfe einer entsprechenden Leseeinheit ausgelesen werden kann. Somit lassen sich bestimmte Eigenschaften oder Spezifikationen der Ware selbst in solchen elektronisch auslesbaren RFID-Tags abspeichern und auslesen.
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Ein ähnliches System offenbart beispielsweise die
DE 10 2008 060 726 A1 , dass ein Lagerungs- und Einlagerungsverfahren und -system, das mit Hilfe eines RFID-Systems gesteuert wird, angibt. Dort wird vorgeschlagen, dass an einem Gabelstapler eine entsprechende Leseeinheit angeordnet wird, die an den Waren und Gütern angeordnete RFID-Tags auslesen kann, wenn der Gabelstapler die Ware geladen hat. Des Weiteren sind in Fußboden des Lagersystems ebenfalls RFID-Tags angeordnet, die mit Hilfe einer zweiten Leseeinheit, die ebenfalls auf dem Gabelstapler angeordnet ist, ausgelesen werden können, so dass sich immer feststellen lässt, in welchem Bereich sich der Gabelstapler momentan befindet. An dem Lagerregal selber kann sich ebenfalls ein RFID-Tag befinden, so dass verifiziert werden kann, ob die Waren auch in dem richtigen Lagerregal abgelegt wurde.
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Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der
EP 1 734 471 A2 bekannt, bei der mit Hilfe eines RFID-Systems im Transportwesen insbesondere das Beladen und Entladen von Gütern gesteuert und kontrolliert werden soll. Dazu werden an den zu transportierenden Gütern RFID-Tags angeordnet, die dann mit Hilfe von entsprechenden Leseeinheiten, die auf dem Transportmittel selber, wie beispielsweise einem Gabelstapler, oder einem Transportfahrzeug, beispielsweise einem LKW, angeordnet werden, gelesen werden können.
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Damit die einzelnen Waren oder Güter nicht mit Hilfe eines entsprechenden Systems eigenständig ortbar gemacht werden müssen, um die Warenverfolgung sicherzustellen, ist es im einfachsten Fall notwendig zu wissen, wann ein Gut oder eine Ware auf ein Transportmittel aufgeladen wurde beziehungsweise eine aufgenommene Ware wieder entladen wurde. Wenn das Transportmittel geortet werden kann, kann der Ort der Ware relativ einfach über den Ort der Transportvorrichtung ermittelt werden, während sich das Gut oder die Ware auf der Transportvorrichtung befindet.
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Das Erkennen solcher Lastwechsel, das heißt der Zeitpunkt des Be- beziehungsweise Entladens der Ware auf die Transportvorrichtung, kann beispielsweise mit Hilfe einschlägig bekannter Techniken wie Lichtschranken oder Drucksensoren auf der Transportvorrichtung erfolgen.
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In M. Vossiek, R. Miesen, J. Wittwer, „RF Identification and Localization – Recent Steps towards the Internet of Things in Metal Production and Processing", 18. International Conference on Microwave, Radar and wireless communication (Mikon 2010), Vilnius, Litauen, Juni 2010, wird für RFID-Systeme im Zusammenhang mit dem Lastwechsel vorgeschlagen, dass die von einem RFID-Tag gesendeten Signale hinsichtlich ihrer Signalstärke untersucht werden. Wird eine bestimmte Charakteristik der Signalstärke eines RFID-Tags erkannt, so wird davon ausgegangen, dass die Ware oder das Gut von der Transportvorrichtung geladen wurde.
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Bei der Messung der Empfangsfeldstärke von RFID-Systemen und die Kopplung an ein Ortungssystem besteht jedoch insbesondere der Nachteil darin, dass die Messung der Empfangsfeldstärken von RFID-Systemen mit großen Unsicherheiten behaftet ist, so dass das Transportmittel eine Strecke von mehreren Metern zurücklegen muss, um einen Lastwechsel zu detektieren. Insbesondere beim Entladen der Ware ist dies unvorteilhaft, da dies zu Ungenauigkeiten bei der Ermittlung der Position der Ware führen kann.
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Aufgabe
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Im Hinblick hierauf ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, mit der Informationen über den Transportzustand von Gütern und Waren sicher und zuverlässig ermittelbar sind.
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Lösung
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Die vorliegende Aufgabe wird mit der Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie dem Überwachungssystem gemäß Anspruch 7 erfindungsgemäß gelöst.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung demnach vor, dass eine Transportszustandsinformation aus Bewegungsdaten einer Transportvorrichtung und einem Abstand oder einer Abstandsänderung zwischen einem Transponder, der an der zu transportierenden Last angeordnet ist und einer Transponder-Empfangseinheit, die auf der Transportvorrichtung angeordnet ist, ermittelt wird. Aus der Korrelation dieser beiden Daten, das heißt den Bewegungsdaten der Transportvorrichtung und dem Abstand oder der Abstandsänderung zwischen Transponder und Transponder-Empfangseinheit lässt sich somit beispielsweise feststellen, ob oder wann die Last auf der Transportvorrichtung geladen wurde. Darüber hinaus lässt sich anhand dieser Korrelation der Daten feststellen, welche Lasten nicht von der Transportvorrichtung geladen wurden. Somit greift die vorliegende Erfindung auf bereits vorhandene Strukturen zur Warenverfolgung innerhalb eines Betriebes zurück und kann so entsprechende Transportszustandsinformationen ableiten, ohne hierfür weitere Systeme und Sensorik einsetzen zu müssen.
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Beispielhaft lässt sich als Transportzustandsinformation der Beladungszustand der Transportvorrichtung ermitteln, das heißt ob die Last überhaupt von der Transportvorrichtung geladen wurde oder nicht. Es lässt sich aber auch der Zustand der Lastaufnahme beziehungsweise der Lastabgabe ermitteln, sowie den Zeitpunkt der Lastaufnahme beziehungsweise den Zeitpunkt der Lastabgabe. Diese Aufzählung ist jedoch nicht abschließend, wobei sich vielerlei Transportzustandsinformationen aus der Korrelation der oben genannten Daten ableiten lassen.
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In vielen Fällen der täglichen Praxis kommt es vor, dass die Transportvorrichtung ein zusätzliches Mittel zum Lasttransport aufweist, das an der Transportvorrichtung angeordnet ist, wie beispielsweise bei einem Gabelstapler. Die Transportvorrichtung weist somit eine zusätzliche Lastaufnahmevorrichtung auf, die meist beweglich an der Transportvorrichtung angeordnet ist und zur eigentlichen Lastaufnahme vorgesehen ist. Ist die Transponder-Empfangseinheit an der Lastaufnahmeeinheit angeordnet, so lassen sich die Transportzustandsinformationen aus der Korrelation der Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung als Bewegungsdaten mit dem ermittelten Abstand zwischen Transponder und Transponder-Empfangseinheit ermitteln. So lässt sich bei einer Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung in Verbindung mit einem gleich bleibenden Abstand zwischen Transponder und Transponder-Empfangseinheit darauf schließen, dass die Last geladen ist.
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Ist die Transponder-Empfangseinheit hingegen an der Transportvorrichtung angeordnet, so ist es in diesem Falle ganz besonders vorteilhaft, wenn die Bewegungsdaten eine relative Bewegung zwischen der Lastaufnahmevorrichtung und der Transportvorrichtung angeben, die beispielsweise mit Hilfe einer entsprechenden Sensorik ermittelt werden kann, wobei die Transportzustandsinformationen sich dann aus der relativen Bewegung als Bewegungsdaten zwischen Lastaufnahmevorrichtung und Transportvorrichtung sowie einer mit dieser relativen Bewegung korrespondierenden Abstandsänderung zwischen Transponder und Transponder-Empfangseinheit ermittelt werden. Denn wird die zu transportierende Last auf die Lastaufnahmevorrichtung geladen und vollzieht dann eine entsprechende Bewegung an der Transportvorrichtung, wie dies beispielsweise bei der Gabel eines Gabelstaplers der Fall ist, so ändert sich der Abstand zwischen dem an der Last angeordneten Transponder und der an der Transportvorrichtung angeordneten Transponder-Empfangseinheit entsprechend der Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung. Aus der Detektion einer mit dieser relativen Bewegung korrespondierenden Abstandsänderung kann somit geschlossen werden, dass die entsprechende Last auf die Lastaufnahmevorrichtung geladen wurde. Ein entsprechender Lastwechsel kann somit ermittelt werden.
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Um die für die Bestimmung der relativen Bewegung zwischen Transportvorrichtung und Lastaufnahmevorrichtung benötigten Sensorik so einfach wie möglich zu halten, ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn dies ebenfalls mit Hilfe eines solchen Transponder-Empfangseinheit-Systems erfolgt. So ist es denkbar, dass an der Lastaufnahmevorrichtung ein Referenztransponder angeordnet wird, wenn an der Transportvorrichtung selber die Transponder-Empfangseinheit angeordnet ist. Bewegt sich die Lastaufnahmevorrichtung nun gegenüber der Transportvorrichtung, das heißt sie vollführt eine relative Bewegung, so kann dies durch eine Abstandsänderung zwischen dem Referenztransponder und der Transponder-Empfangseinheit detektiert werden. Denkbar ist aber auch der umgekehrte Fall, wenn die Empfangseinheit an der Lastaufnahmevorrichtung und ein zusätzlicher Referenz-Transponder an der Transportvorrichtung angeordnet ist.
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Der Abstand zwischen der mindestens einen Transponder-Empfangseinheit und des Transponders der jeweiligen Last kann beispielsweise in Abhängigkeit von Transpondersignalen, die von dem Transponder ausgesendet werden, ermittelt werden. So lässt sich beispielsweise der Abstand zwischen Transponder und Empfangseinheit anhand einer Laufzeitmessung eines Transpondersignales feststellen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass der Abstand anhand einer Phasenverschiebung des wellenförmigen Transpondersignales ermittelt wird, wobei neben der reinen Abstandsinformation auch die Veränderung des Abstandes daraus ableitbar ist.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird demnach unter dem Begriff Abstand nicht nur der absolute Abstand verstanden, sondern auch eine Veränderung eines solchen Abstandes über die Zeit.
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Des Weiteren ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn die Transportzustandsinformation in Abhängigkeit einer aus den Bewegungsdaten abgeleiteten Bewegung der Transportvorrichtung und einem im Wesentlichen unveränderten Abstand zwischen Transponder der Ladung und Transponder-Empfangseinheit ermittelt wird. Wird eine Bewegung der Transportvorrichtung z.B. mit einem lokalen Funkortungssystem erfasst und des Weiteren festgestellt, dass der Abstand zwischen dem Transponder der zu transportierenden Last und der Transponder-Empfangseinheit sich nicht verändert, so kann darauf geschlossen werden, dass die entsprechende Last von der Transportvorrichtung geladen wurde. Bei allen anderen Transpondern, bei denen sich während der Bewegung der Transportvorrichtung auch der Abstand verändert, lässt sich darauf schließen, dass diese von der Transportvorrichtung nicht geladen wurden.
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Vorteilhaft ist auch der umgekehrte Fall, wenn eine Bewegung der Transportvorrichtung detektiert wird und gleichzeitig eine entsprechende Abstandsänderung zwischen dem Transponder und der Transponder-Empfangseinheit, so dass daraus die Lastabgabe beziehungsweise der Zeitpunkt der Lastabgabe einer zuvor aufgenommenen Last ermittelt werden kann.
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Somit kann der Transportzustand beziehungsweise eine Transportszustandsinformation mit Hilfe eines bereits zur Warenwirtschaft verwendeten Identifikationssystems ohne zusätzliche Sensorik ermittelt werden, indem das bereits vorhandene Identifikationssystem der Warenwirtschaft verwendet wird.
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Zum Ermitteln der Transportzustandsinformationen ist die Überwachungsvorrichtung mit einem Sensorsystem, das zum Ermitteln von Bewegungsdaten bezüglich der mindestens einen Transportvorrichtung ausgebildet ist, und mit der mindestens einen Transponder-Empfangseinheit verbindbar, wobei die Überwachungsvorrichtung zum Ermitteln einer Transportzustandsinformation in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten der Transportvorrichtung und von zumindest einem Abstand zwischen der mindestens einen Transponder-Empfangseinheit und zumindest einem der Transponder der jeweiligen Last eingerichtet ist, wenn die Überwachungsvorrichtung mit dem Sensorsystem und der mindestens einen Transponder-Empfangseinheit verbunden ist.
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Die Überwachungsvorrichtung, ist sowohl mit einem Sensorsystem als auch mit der mindestens einen Transponder-Empfangseinheit verbindbar. Hierfür kann die Überwachungsvorrichtung beispielsweise entsprechende Schnittstellen aufweisen, um die Überwachungsvorrichtung an die entsprechenden Sensorsysteme beziehungsweise an die Transponder-Empfangseinheit anschließen zu können. Als Sensorsystem, welches die Bewegungsdaten bzw. Position der Transportvorrichtung ermittelt, kommen beispielsweise Ortungssysteme in Frage, welche bspw. zeitdiskrete Positionsdaten liefern, aus denen sich Änderungen der Position bzw. Bewegungen ableiten lasen. Dies kann beispielsweise ein RFID-System sein, wobei die Transportvorrichtung mit Hilfe von an diskreten Ortungspunkten angeordneten Transpondern detektierbar ist. Die Transponder-Empfangseinheit ist des Weiteren an der Transportvorrichtung oder eine Lastaufnahmevorrichtung angeordnet, wobei sie von den Transpondern ausgesendete Transpondersignale empfangen kann. Hierbei kann es sich bspw. um ein UHF-RFID System handeln.
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Die Überwachungsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit der Bewegungsdaten, welche sie über das angeschlossene Sensorsystem empfängt und zumindest einen Abstand zwischen der Transponder-Empfangseinheit und einem Transponder einer Last eine Transportzustandsinformation ermittelt. Eine solche Transportzustandsinformation kann sich dabei auf alle in dem Empfangsgebiet der Transponder-Empfangseinheit befindlichen Transponder beziehen und ist nicht notwendigerweise nur auf eine momentan geladene oder gerade entladene Last bezogen. Die Ermittlung der Transportzustandsinformationen erfolgt dabei anhand einer Korrelation der Bewegungsdaten der Transportvorrichtung und dem Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit und jeweiligem Transponder.
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Als Transportzustandsinformation, die von der Überwachungsvorrichtung übermittelt werden kann, kommt beispielsweise der Beladungszustand der Transportvorrichtung in Betracht. Denkbar ist aber auch, dass die Lastaufnahme beziehungsweise der Zustand der Lastaufnahme beziehungsweise die Lastabgabe als eine Transportzustandsinformation ermittelbar ist. Wird bei Erkennung eines Lastwechsels, das heißt bei Lastabgabe beziehungsweise bei Lastaufnahme noch eine zeitliche Komponente mit ermittelt, so lässt sich zweifelsfrei auch der Zeitpunkt der Lastaufnahme beziehungsweise der Zeitpunkt der Lastabgabe (kurz Zeitpunkt des Lastwechsels) ermitteln. Diese Informationen stehen dann beispielsweise weiteren Warenwirtschaftssystemen zur Verfügung, um den konkreten Aufenthaltsort der transportierten Last über die Transportvorrichtung zu verfolgen.
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Denn so lange bekannt ist, dass die Last a) von der Transportvorrichtung geladen wurde und b) die Position der Transportvorrichtung bestimmbar ist, so lässt sich somit konsequenterweise auch auf die Position der transportierten Last schließen.
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Um den Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit und jeweiligem Transponder ermitteln zu können, ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn die Transponder-Empfangseinheit derart ausgebildet ist, dass sie selbstständig den Abstand zwischen ihr und einem Transponder ermitteln kann. In diesem Fall ist die Überwachungsvorrichtung vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie den von der Transponder-Empfangseinheit ermittelten Abstand empfängt und entsprechend weiter verarbeitet.
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Handelt es sich bei der Transponder-Empfangseinheit beispielsweise jedoch um eine reine Transponder-Leseantenne, die keinerlei weitere Funktionalitäten aufweist, so ist es des Weiteren ganz besonders vorteilhaft, wenn die Überwachungsvorrichtung selber zum Ermitteln des Abstandes zwischen der Transponder-Empfangseinheit und einem Transponder in Abhängigkeit der Transpondersignale ausgebildet ist. So lässt sich beispielsweise der Abstand zwischen Transponder-Leseantenne und Transponder anhand einer Signallaufzeit der Transpondersignale beziehungsweise einer Phasenverschiebung beziehungsweise Änderung der Phase hochgenau und wirksam ermitteln (bspw. Sekundärradarprinzip).
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Wie bereits schon oben erwähnt, weisen viele Transportvorrichtungen zum Lasttransport eine zusätzliche Lastaufnahmevorrichtung auf, die beweglich an der Transportvorrichtung angeordnet ist. Dies ist beispielsweise bei einem Gabelstapler der Fall, bei dem die Gabel an einer Hubvorrichtung vertikal gegenüber der Transportvorrichtung, das heißt dem eigentlichen Gabelstapler, bewegt werden kann. Darüber hinaus weisen einige Gabelstapler noch die Fähigkeit auf, dass die Gabel neben der translatorischen Bewegung auch rotatorische Bewegungen in einige Bewegungsgrade ausführen können.
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Ist eine solche Lastaufnahmevorrichtung nun beweglich an der Transportvorrichtung angeordnet und ist die Transponder-Empfangseinheit an der Transportvorrichtung und nicht an der Lastaufnahmevorrichtung angeordnet, so ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn mit Hilfe einer entsprechenden Sensorik die Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung gegenüber der Transportvorrichtung als relative Bewegung ermittelt und der Überwachungsvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, so dass in Abhängigkeit dieser relativen Bewegung und einer damit korrespondierenden Abstandsänderung zwischen Transponder-Empfangseinheit und Transponder der Lastwechsel, das heißt die Lastaufnahme, die Lastabgabe, beziehungsweise die Zeitpunkte hierfür, ermittelt werden können. Denn es wurde erkannt, dass auf einen Lastwechsel geschlossen werden kann, wenn in einem solchen Fall die relative Bewegung mit einer entsprechenden und damit zusammenhängenden und korrelierten Änderung des Abstandes zwischen Transponder-Empfangseinheit und Transponder einhergeht.
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Unabhängig von der Tatsache, wo die Transponder-Empfangseinheit angeordnet ist und ob die Transportvorrichtung selber eine bewegliche Lastaufnahmevorrichtung aufweist oder nicht, ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn eine Transportzustandsinformation in Abhängigkeit von einer Bewegung der Transportvorrichtung und einem im Wesentlichen unveränderten Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit und Transponder ermittelt wird. In einem solchen Fall kann dann auf eine Lastaufnahme beziehungsweise auf den Zeitpunkt der Lastaufnahme geschlossen werden, wenn sich die Transportvorrichtung bewegt, während der Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit und Transponder gleich bleibt.
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Vorteilhafterweise kann im Umkehrschluss damit auch festgestellt werden, wann die Lastabgabe erfolgt, und zwar wenn das Sensorsystem eine bewegende Transportvorrichtung feststellt und der Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit und Transponder sich verändert. Damit kann nicht nur die Lastabgabe beziehungsweise der Zeitpunkt hierfür für eine aufgenommene Last festgestellt werden, sondern es kann darüber hinaus auch der Beladungszustand für jede Last mit einem Transponder festgestellt werden, da so jede Last, deren Transponderabstand zur der Transponder-Empfangseinheit sich verändert, nicht von der Transportvorrichtung geladen wurde.
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Schließlich wird die Aufgabe auch mit einem Überwachungssystem gelöst, dass eine Überwachungsvorrichtung der vorstehenden Art hat und zum einen ein Sensorsystem aufweist, das zur Ermittlung der Bewegung der Transportvorrichtung eingerichtet ist, und darüber hinaus über ein Transpondersystem verfügt, das eine Transponder-Empfangseinheit aufweist, die zumindest zum Empfangen von Transpondersignalen von an Lasten angeordneten Transpondern eingerichtet ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 – schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2a, 2b – konkretes Ausführungsbeispiel mit einem Gabelstapler.
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1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Überwachungssystem mit einer Überwachungsvorrichtung 1, die mit einem Sensorsystem 2 und zumindest einer Transponder-Empfangseinheit 3 verbunden ist. Das Sensorsystem 2 ist in 1 als eine Art Antenne schematisch dargestellt und ist selbstverständlich hierauf nicht beschränkt. Vielmehr ist das Sensorsystem 2 derart eingerichtet, dass es Bewegungsdaten der Transportvorrichtung 4 ermitteln kann. Solche Bewegungsdaten, die von dem Sensorsystem 2 ermittelbar sind, können beispielsweise die absolute Veränderung der Ortsposition sein, aber auch Beschleunigungsinformationen bei Bewegungen beziehungsweise die Bewegungsrichtung sein.
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Beispiele für eine Transportvorrichtung sind Stapler, Kran, Hubwagen, Bagger, Roboter und andere. Die Bewegung des Fahrzeuges kann bspw. mittels lokaler Funkortung, optischen Ortungssystemen, globalen Funkortungssystemen (GPS), Inertialplattformen, Odometer oder Lenkwinkelsensoren erfolgen.
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Wie in 1 zu erkennen ist, ist die Transportvorrichtung 4, die hier schematisch sehr vereinfacht dargestellt ist, zum Lasttransport einer Last 5 ausgebildet. Darüber hinaus ist an der Transportvorrichtung 4 eine Transponder-Empfangseinheit 3 angeordnet, die mit entsprechenden Transpondern 6, die an den Lasten 5 angeordnet sind, in Kommunikation treten kann. So ist die Transponder-Empfangseinheit 3 derart eingerichtet, dass sie von den Transpondern 6 der Lasten 5 ausgesendete Transpondersignale empfangen kann und diese an die Überwachungsvorrichtung 1 beispielsweise weiterleiten kann. Es ist aber auch denkbar, dass die Transponder-Empfangseinheit 3 aus den empfangenen Transpondersignalen den Abstand zwischen der Transponder-Empfangseinheit 3 und dem jeweiligen Transponder 6 bestimmen kann. Eine solche Bestimmung des Abstandes A kann beispielsweise durch die Signallaufzeit oder eine Phasenverschiebung des Transpondersignals erfolgen.
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Aus den von dem Sensorsystem 2 gelieferten Bewegungsdaten sowie dem ermittelten Abstand A zwischen der Transponder-Empfangseinheit 3 und den Transpondern 6 kann die Überwachungsvorrichtung 1 nunmehr feststellen, ob eine Last 5 auf die Transportvorrichtung 4 geladen wurde, oder ob diese wieder abgeladen wurde beziehungsweise ob sie überhaupt geladen ist. Wird beispielsweise eine Bewegung der Transportvorrichtung 4 festgestellt, während der Abstand A zwischen Transponder-Empfangseinheit 3 und Transponder 6 unverändert bleibt, so kann darauf geschlossen werden, dass die Transportvorrichtung 4 die Last 5 geladen hat. Gegenüber den anderen nicht geladenen Lasten verändert sich der Abstand entsprechend, so dass hierauf geschlossen werden kann, dass diese eben nicht von der Transportvorrichtung 4 geladen wurde.
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Vorteilhaft ist hierbei, dass ein solches System sehr einfach in ein bestehendes System integriert werden kann, wenn beispielsweise bereits ein Identifikationssystem nach dem RFID-Standard verwendet wird. Es bedarf hierfür keine weitere Sensorik, welche den Lastwechsel feststellt, sondern es kann die bereits für die Warenwirtschaft verwendete Sensorik benutzt werden, um die benötigten Transportszustandsinformationen zu generieren.
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Die Genauigkeit hängt von der Präzision der zum Einsatz kommenden Technologien der Messsysteme ab. Wird bspw. ein lokales Funkortungssystem basierend auf dem FMCW-Sekundärradar mit einer Positionsgenauigkeit von 0,1 Meter zur Erfassung der Bewegungsdaten eingesetzt und eine phasenbasierte Messung der Abstandsänderung zwischen Tranponder und Empfangseinrichtung mit einer Genauigkeit von 0,01 Meter verwendet, kann die Transportzustandsinformation nach einer Fahrstrecke bzw. relativen Bewegung größer als die Summe der Ungenauigkeiten bestimmt werden.
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Kommen wir nun zu den 2a und 2b. 2a zeigt eine Transportvorrichtung 4, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Gabelstapler ist. Der Gabelstapler beziehungsweise die Transportvorrichtung 4 weist darüber hinaus eine Lastaufnahmevorrichtung 7 auf, die gegenüber der Transportvorrichtung 4 beziehungsweise dem Gabelstapler eine translatorische Bewegung in vertikaler Richtung ausführen kann. Damit wird es selbstverständlich möglich, auch in hohen Regalen Lasten zu erreichen. An dem feststehenden Teil der Transportvorrichtung 4 ist die Transponder-Empfangseinheit 3 angeordnet, um die an den Lasten 5 angeordneten Transponder 6 und ihre Transpondersignale zu empfangen. Schließlich ist noch eine Antenne 2 zur Abbildung des Sensorsystems an der Transportvorrichtung 4 angeordnet, was beispielsweise ein lokales Ortungssystem oder ein globales Satellietenortungssystem wie etwa ein GPS-System sein kann, um die Bewegung und Ortsposition der Transportvorrichtung 4 auf dem Firmengelände feststellen zu können. Sowohl das im System 2 als auch die Transponder-Empfangseinheit 3 sind mit der Überwachungsvorrichtung 1 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel in einer Zentrale steht und über ein Funksystem mit sowohl dem Sensorsystem 2 als auch der Transponder-Empfangseinheit 3 in Verbindung steht.
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Die zu transportierenden Lasten 5 sind in dem Ausführungsbeispiel in der 2a in einem Regalsystem in die Höhe gestapelt, so dass die oberen Lasten 5 nur mit Hilfe der translatorisch bewegbaren Lastaufnahmevorrichtung 7 der Transportvorrichtung 4 aufnehmbar sind.
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Darüber hinaus ist an der Lastaufnahmevorrichtung 7 eine entsprechende Sensorik 8 angeordnet, welche die translatorische Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung 7 gegenüber der Transportvorrichtung 4 detektiert (bspw. mittels Linear- oder Winkelencoder, Radar, Laser, Ultraschall, Referenztransponder). Somit kann eine relative Bewegung zwischen Transportvorrichtung 4 und der an der Transportvorrichtung 4 angeordneten Lastaufnahmevorrichtung 7 detektiert werden.
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Bewegt sich nun die Transportvorrichtung 4 auf dem Firmengelände und ist des weiteren keine Last durch die Transportvorrichtung 4 geladen, so verändert sich kontinuierlich während der Bewegung der Transportvorrichtung 4 der Abstand zwischen der Transponder-Empfangseinheit 3 und den an den Lasten angeordneten Transpondern 6. In diesem Fall kann eindeutig darauf geschlossen werden, dass von der Transportvorrichtung 4 beziehungsweise der Lastaufnahmevorrichtung 7 keine Last aufgenommen wurde.
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Dies ändert sich nun, wie in 2b dargestellt, wenn eine Last von der Transportvorrichtung 4 beziehungsweise Lastaufnahmevorrichtung 7 geladen wird. Bewegt sich die Transportvorrichtung 4, während die Last auf der Lastaufnahmevorrichtung 7 verweilt, so bleibt der Abstand zwischen der Transponder-Empfangseinheit 3 und dem Transponder 6 der geladenen Last 5 konstant, das heißt sie ändert sich im Wesentlichen nicht, so dass bei Bewegen der Transportvorrichtung 4 darauf geschlossen werden kann, dass die Last von der Transportvorrichtung 4 geladen wurde.
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Wird die Lastaufnahmevorrichtung 7 nun translatorisch bewegt, weil die Last 5 beispielsweise auf dem Boden abgestellt werden muss, so würde sich der Abstand zwischen Transponder-Empfangseinheit 3 und Transponder 6 der geladenen Last 5 auch dann ändern, wenn die Last geladen ist. Um dieses Problem zu lösen, ist die Überwachungsvorrichtung 1 derart eingerichtet, dass sie den Ladezustand auch dann erkennt, wenn die Abstandsänderung zwischen Transponder-Empfangseinheit 3 und Transponder 6 sich mit der Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung 7, ermittelt durch die Sensorik 8, korrespondierend ändert. Mit anderen Worten, wenn die Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung 7 der Abstandsänderung entspricht, so kann auch dann noch auf eine geladene Last geschlossen werden.
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Als Sensorik 8 ist es hier beispielsweise besonders vorteilhaft, wenn an der Lastaufnahmevorrichtung 7 ein Referenz-Transponder angeordnet wird, der kontinuierlich Transpondersignale an die Transponder-Empfangseinheit 3 aussendet. Wird die Lastaufnahmevorrichtung 7 nun bewegt, so verändert sich der Abstand zwischen der Transponder-Empfangseinheit 3 und dem Referenztransponder der Sensorik 8, so dass hier auf eine Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung 7 geschlossen werden kann. Denkbar ist aber auch, dass hier von der Transportvorrichtung 4 zur Verfügung gestellte Hubsensoren oder ähnliche Sensoriken zur Feststellung der Bewegung verwendet werden.
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Neben dem hier aufgeführten Beispiel eines Gabelstaplers als Transportvorrichtung ist es natürlich denkbar, dass jegliche Form von Transportvorrichtungen mit diesem System ausgerüstet werden kann. Als Beispiel sei hier nur eine Krananlage erwähnt, bei der die Transponder-Empfangseinheit direkt an der Kranvorrichtung angeordnet werden kann. Denkbar sind aber auch automatische Lagerregale, bei denen ein vollautomatisiertes System Waren aus dem Lager herausholt oder einlagert. Als Transponder beziehungsweise Transponder-Empfangseinheit ist hier beispielsweise ein RFID-System denkbar, wobei die Begriffe hierauf nicht einschränkend zu verstehen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008060726 A1 [0004]
- EP 1734471 A2 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- M. Vossiek, R. Miesen, J. Wittwer, „RF Identification and Localization – Recent Steps towards the Internet of Things in Metal Production and Processing“, 18. International Conference on Microwave, Radar and wireless communication (Mikon 2010), Vilnius, Litauen, Juni 2010 [0008]
