Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Anlage, ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines

Fahrzeuges innerhalb einer Anlage und ein Verfahren zum Erstellen einer verbesserten Soll- Bahnkurve für ein Fahrzeug innerhalb einer Anlage.

Es ist bekannt, bei Fahrzeugen ein GPS System zur Navigation zu verwenden. Allerdings ist dies in geschlossenen Anlagen nur teilweise verwendbar. Insbesondere Reflexion von Strahlungen kann zu Fehlern bei der Positionsbestimmung führen. Außerdem ist eine aufwendige elektronische Schaltung notwendig.

Weiter ist bei Fahrzeugen zur Navigation innerhalb einer Anlage bekannt, mittels

Aussendung von Laserstrahlen Markierungen zu detektieren, wobei sogar die

Entfernungsbestimmung mittels Laufzeitverfahren ausführbar ist. Auch diese Verfahren sind aufwendig und kostspielig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur

Bestimmung der Position eines Fahrzeuges innerhalb einer Anlage weiterzubilden, wobei die Navigation des Fahrzeuges innerhalb der Anlage kostengünstig und in einfacher Weise weitergebildet werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 , bei dem

Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fahrzeuges innerhalb einer Anlage nach den in Anspruch 6 und bei dem Verfahren zum Erstellen einer verbesserten Soll-Bahnkurve für ein Fahrzeug innerhalb einer Anlage nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage sind, dass sie zumindest ein Fahrzeug aufweist, das zumindest eine Kamera aufweist,

BESTÄTIGUNGSKOPIE wobei ein Mittel zur Bestimmung der Position zumindest eines Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei in der Anlage Markierungen angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bestimmung der räumlichen Position mittels der

Markierungen ermöglicht ist. Somit ist nur eine einfache kostengünstige Kamera notwendig und das Vorsehen von geeignet ausgeformten Markierungen in der Anlage. Des Weiteren ist eine Kartierung, also eine Bestimmung der Positionen der Markierungen in einer elektronisch verfügbaren Landkarte notwendig, so dass die Position des Fahrzeugs aus den räumlichen Markierungen bestimmbar ist. Dabei muss also im Betrieb nur die Entfernung und Winkellage des Fahrzeugs zur Markierung bestimmt werden.

Vorzugswiese weist die Markierung ein Identitätsinformation, wie Barcode oder dergleichen, auf. Auf diese Weise ist die Markierung eineindeutig identifizierbar und die gespeicherten Positionsdaten sind somit eineindeutig zuordenbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Fahrzeug eine oder mehrere Markierungen an seiner Außenseite auf. Von Vorteil ist dabei, dass auch mobile Markierungen

mitberücksichtigbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Markierung eine kennzeichnende Form auf, insbesondere ein Rechteck, ein Kreis, ein schraffiertes Rechteck oder ein schraffierter Kreis, so dass aus Größe und Verzerrung des von der Kamera aufgenommenen Bildes der Markierung ein Schätzwert für Abstand zwischen Kamera und Markierung und ein

Schätzwert für den Winkel zwischen der Blickrichtung der Kamera und der Verbindungslinie zwischen Kamera und Markierung bestimmbar ist. Unter Blickrichtung wird hier diejenige Linie verstanden, die den Schwerpunkt der Linse der Kamera berührt und senkrecht zur Symmetrieebene der Linse ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass aus der Größe die Entfernung und aus der Verzerrung, also beispielsweise dem Verhältnis der Hauptachsen einer Ellipse, welche aus der verzerrten Darstellung eines Kreises resultiert, oder aus den Winkeln eines Parallelogramms, welches aus der verzerrten Darstellung eines Rechtecks resultiert, die Winkellage zwischen der Verbindungslinie zwischen Kamera und Markierung und der Normalenrichtung der eben ausgeführten Markierung bestimmbar ist und somit die Position der Kamera bestimmbar ist. Aus dem durch die Kamera bestimmbaren

Betrachtungswinkel der Markierung, also demjenigen Winkel, unter dem die Markierung der Kamera erscheint, ist die Ausrichtung der Kamera im Raum bestimmbar. Aus der Winkellage der Markierung ist der Winkel zwischen Normalenrichtung der

Markierung und Verbindunglinie zwischen Kamer und Markierung bestimmbar. Des Weiteren ist aus der Größe der Markierung die Entfernung bestimmbar. Darüber hinaus ist aus dem Betrachtungswinkel der Kamera die Ausrichtung des Fahrzeugs bestimmbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in einem Speicher des Fahrzeugs die räumlichen Positionen der Markierungen speicherbar. Von Vorteil ist dabei, dass nach Detektieren und Identifizieren einer Markierung mittels relativem Abstand und Winkellage zur Markierung die räumliche Position bestimmbar ist. Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fahrzeuges innerhalb einer Anlage sind, dass eine oder mehrere, auf einem Fahrzeug und/oder in der Anlage angeordnete Markierung beziehungsweise Markierungen mittels einer Kamera des Fahrzeugs detektiert werden, insbesondere ein Bild erfasst und/oder aufgenommen werden, aus dem jeweils detektierten Bild zumindest einer Markierung die Position eines Fahrzeugs geschätzt und/oder bestimmt wird.

Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise mit einer auf dem Fahrzeug befestigten Kamera durch bloße Aufnahme eines Kamerabildes mit Bildauswertemitteln die Position des Fahrzeugs bestimmbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist aus Größe und Verzerrung, insbesondere auch aus Form, Position und räumlicher Ausrichtung, des durch die Kamera aufgenommenen Bildes der Markierung ein Schätzwert für den Abstand zwischen Kamera und Markierung und ein Schätzwert für den Winkel zwischen der Normalenrichtung der eben ausgeführten

Markierung und der Verbindungslinie zwischen Kamera und Markierung bestimmbar. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise aus der Exzentrizität einer Ellipse, also einem verzerrt abgebildeten Kreis, der Winkel der Normalenrichtung des den Kreis enthaltenden Ebene und aus der Größe der Abbildung die Entfernung bestimmbar ist. Anstatt eines Kreises sind auch andere Formen verwendbar, wie beispielsweise ein Rechteck, das bei verzerrter Abbildung als Parallelogramm erscheint, wenn die Blickrichtung senkrecht ist zu einer Seite des Rechtecks und einen Winkel aufweist zur Normalenrichtung der das

Parallelogramm enthaltenden Ebene. Bei räumlicher Schrägansicht wird das Rechteck im Wesentlichen rautenförmig verzerrt dargestellt. Auch dann ist der Winkel zwischen

Blickrichtung und Normalenrichtung der das Parallelogramm enthaltenden Ebene

bestimmbar.

Aus dem aufgenommenen Betrachtungswinkel ist die Orientierung der Kamera im Raum bestimmbar, insbesondere in der Ebene.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden durch Bestimmung der Schätzwerte zu mehreren jeweiligen Markierungen verbesserte Schätzwerte bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass die Fehlerintervalle verminderbar sind bei Erhöhung der Anzahl der verwendeten Markierungen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erste Markierung auf einem ersten Fahrzeug angeordnet,

wobei die zugehörige Position dieser Markierung, insbesondere zusammen mit ihrem Fehlerintervall, an ein weiteres Fahrzeug übermittelt wird, mit dessen Kamera die Markierung des ersten Fahrzeugs detektiert wird und aus dem übermittelten

Positionswert und aus den Schätzwerten, welche aus dem von der Kamera des weiteren Fahrzeugs aufgenommenen Bildes der Markierung bestimmt werden, eine Position des weiteren Fahrzeugs ermittelt wird, insbesondere wobei die Schätzwerte einen Schätzwert für den Abstand zwischen Kamera und Markierung und einen Schätzwert für den Winkel zwischen Normalenrichtung der eben ausgeführten Markierung und der Verbindungslinie zwischen Kamera und Markierung umfassen. Außerdem ist aus dem Betrachtungswinkel die Orientierung des Fahrzeugs in der Verfahrebene bestimmbar. Von Vorteil ist dabei, dass sogar mobile Markierungen

verwendbar sind zur Bestimmung der Position. Somit ist beispielsweise bei hintereinander her fahrenden Fahrzeugen eine schnelle und einfache Bestimmung der Position ermöglicht, indem die Markierung des Vorausfahrenden Fahrzeugs, die beispielsweise an dessen Rückseite angebracht ist, detektiert und ausgewertet wird. Auf diese Weise ist sogar eine Positionsbestimmung in räumlichen Bereichen ermöglicht, wo keine stationären

Markierungen in der Umgebung anbringbar oder angebracht sind. Wichtig ist dabei, dass eine Datenaustauschverbindung zwischen den Fahrzeugen und/oder zwischen den

Fahrzeugen und einer stationären Rechnereinheit vorhanden ist. Denn die ständig veränderliche räumliche Position der mobilen Markierung muss übermittelt werden und bei der Auswertung der durch die Kamera detektierten Abbildung der Markierung berücksichtigt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine zum Zeitpunkt der Bestimmung der Position des ersten Fahrzeuges zugehörige Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs erfasst und

bei der Bestimmung der Position des weiteren Fahrzeugs wird eine auf den Zeitpunkt der Aufnahme des Bildes der ersten Markierung durch die Kamera des zweiten Fahrzeuges extrapolierte Positionsinformation ermittelt und berücksichtigt bei der Bestimmung der Position des weiteren Fahrzeugs.

Von Vorteil ist dabei, dass bei Detektion und Bestimmung von Positionsdaten relativ zu einer mobilen Markierung eine Erhöhung der Genauigkeit ausführbar ist, indem die zeitlich extrapolierte Position verwendet wird. Hierzu ist selbstverständlich ebenfalls eine

Datenaustauschverbindung zwischen dem die Markierung aufweisenden Fahrzeug und dem die Kamera zur Aufnähme eines Bildes der mobilen Markierung aufweisenden Fahrzeugs.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Erstellen einer Soll-Bahnkurve für ein Fahrzeug innerhalb einer Anlage sind, dass

1) das Fahrzeug seine Position mittels einer Kamer und in der Anlage vorgesehenen Markierungen bestimmt und entlang einer Sollkurve gesteuert wird,

2) wobei zu jeder bestimmten Position ein jeweiliges Fehlerintervall, insbesondere

Genauigkeitsintervall, bestimmt wird, insbesondere so dass zu jedem

Bahnkurvenpunkt ein Genauigkeitsintervall gespeichert wird,

3) wobei Bahnkurvenabschnitte bestimmt werden, in welchen die jeweilige Genauigkeit der bestimmten Positionen einen kritischen Wert übersteigt, insbesondere also in den Bahnkurvenabschnitten die Positionen mit hoher Genauigkeit bestimmbar sind,

4) wobei das Fahrzeug an Bahnpunkte der bestimmten Bahnkurvenabschnitte verfahren wird und dort als Teach-In das Fahrzeug auf eine jeweilige gewünschte Zielposition weiterverfahren wird, insbesondere wobei das Weiterverfahren von einem Bediener ausgeführt wird,

5) wobei eine neue Soll-Bahnkurve mittels eines Rechners derart ermittelt und/oder zusammengesetzt wird, dass die neue Soll-Bahnkurve durch die Zielpositionen verläuft, insbesondere als interpolierte Kurve, insbesondere mittels Spline- Interpolation, oder als aus Kurvensegmenten, wie Geradenabschnitt und/oder Kreisbogenabschnitt, zusammengesetzte Kurve.

Von Vorteil ist dabei, dass zunächst eine Probefahrt gemacht wird und dort die

Raumbereiche mit guten Genauigkeiten für die Positionsbestimmung detektierbar sind.

Danach wird dann in diesen Raumbereichen das Fahrzeug auf eine gewünschte Position verschoben und somit Offsets oder sonstige systematische Fehler bei der

Positionsbestimmung ausgeglichen. Diese neue Position wird als jeweilige Zielposition abgespeichert. Danach werden die Zielpositionen interpoliert und somit eine neue Sollkurve bestimmt, die dann abfahrbar ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert: In der Figur 1 ist das Prinzip der Erfindung schematisch skizziert.

Dabei ist ein Fahrzeug 1 mit einer Kamera 2 ausgerüstet. Das Fahrzeug 1 wird in einer Anlage verfahren, die mit mehreren Markierungen 3 ausgestattet ist.

Im Sichtfeld 4 der Kamera 2 liegende Markierungen 3 werden von einem mit der Kamera 2 verbundenen Bilderkennungsmittel detektiert und somit die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs in der Anlage bestimmt.

Dabei wird einerseits die jeweilige Position der Markierung 3 in einem Speicher hinterlegt und somit aus den mittels der Kamera bestimmten Winkelabständen zwischen Markierungen 3 die Position des Fahrzeugs bestimmbar.

Vorzugsweise werden die Markierungen 3 in ungefähr konstanter Höhe über an den Rändern eines Fahrzeugs angeordnet, wodurch der Rechenaufwand verringerbar ist. Mittels der Markierungen 3 samt Kamera 2 mit Bilderkennungssystem ist eine induktiv oder optisch erkennbare Leitlinie entbehrlich.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Markierungen 3 eine derartige Form auf, dass eine Ausrichtung der Markierung 3 mit geringem Rechenaufwand schnell erkennbar ist und daraus die Ausrichtung des Fahrzeugs schnell und mit geringem Aufwand bestimmbar ist.

Das Fahrzeug 1 weist außerdem einen Antrieb, vorzugsweise einen elektromotorischen Antrieb, auf und ist einerseits mit einem Energiespeicher ausgerüstet und andererseits induktiv versorgbar aus einem innerhalb der Anlage langgestreckt verlegten Primärleiter. Zur induktiven Ankoppelung weist das Fahrzeug eine Sekundärspule auf, aus welcher der Antrieb des Fahrzeugs versorgbar ist.

Vorzugsweise ist die Markierung mit derartigen Kreisform, Schraffuren und/oder in rechteckiger Form ausgeführt, dass sogar schon mit einer einzigen Markierung die Entfernung zur Markierung bestimmbar ist. Beispielsweise weist die Markierung in einer rechteckigen Fläche einen Kreis auf sowie parallele Balken, die im Wesentlichen die Restfläche der Markierung auffüllen. Aus der Verzerrung des Rechtecks zu einem Parallelogramm beziehungsweise aus der Verzerrung der Kreisfläche zu einer Ellipse ist der Betrachtungswinkel der Kamera bestimmbar. Aus der Größe des Rechtecks und/oder des Kreises ist die Entfernung bestimmbar. Zwar sind die bestimmten Werte für Winkel und Entfernung mit einem

Fehlerintervall belastet. Jedoch ist durch die Bestimmung dieser Größen zu mehreren Markierungen eine ausreichende Genauigkeit erreichbar.

Die Größe der Markierungen ist ebenso wie deren räumliche Position im Speicher des Fahrzeugs hinterlegt. Somit ist je nach Anzahl der Markierungen eine hohe Genauigkeit erreichbar.

Auf dem Fahrzeug ist ebenfalls eine Markierung 5 anbringbar, die von anderen Fahrzeugen detektierbar ist.

In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind hierzu mehrere Fahrzeuge innerhalb der Anlage vorgesehen, die jeweils zum Datenaustausch entweder direkt miteinander oder mittels einer zentralen Rechnereinheit verbunden sind. Jedes dieser Fahrzeuge ist mit mindestens einer oder mehreren Markierungen 5 an seiner Außenseite ausgestattet. Hat nun ein Fahrzeug seine Position bestimmt in der oben angegebenen Weise, meldet es dieses Ergebnis zusammen mit dem zugehörigen Fehlerintervall an die zentrale

Rechnereinheit und/oder an weitere Fahrzeuge weiter, wobei auch die Geschwindigkeit und Zeit zum Messzeitpunkt weitermeldbar sind. Auf diese Weise ist es ermöglicht, dass ein weiteres Fahrzeug aus den von seiner Kamera detektierbaren Markierungen und/oder aus der oder den Markierungen 5 des erstgenannten Fahrzeugs seine Position bestimmt, wobei bei Verwendung der Daten der am erstgenannten Fahrzeug angebrachten Markierung auch eine Extrapolation der Position des erstgenannten Fahrzeuges ausgeführt wird, so dass ein Schätzwert dieser Position zum Zeitpunkt der Detektion der Markierungen durch die Kamera des weiteren Fahrzeugs bestimmt wird. Die Kamera und Markierungen sind auch derart ausführbar, dass sie nur in Infrarot ablesbar sind. Auf der Rückseite der Markierungen ist eine Klebefläche vorteilhaft zum stoffschlüssgien Verbinden mit entsprechenden Aufnahmeflächen eines Fahrzeugs oder einer

Anlagenkomponente.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeug

2 Kamera

3 Markierung

4 Sichtfeld der Kamera 2

5 Markierung auf Fahrzeug