Beschreibung

Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren. Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine elektronische ommissionierhilfe mit Bereichsüberwachung. Kommissionierung ist die zentrale Funktion einer Logistik und hat signifikanten Einfluss auf andere Unternehmensbereiche wie Produktion oder Distribution. Unter der Kommissionierung wird ein Zusammenstellen von Einzelposten (Teilmengen) aufgrund von Anforderungen (Auftrag) aus einer Gesamtmenge (Sortiment) verstanden. Die Kommissionierung findet an verschiedenen Stellen in einer Logistikkette statt. So erfolgt beispielsweise innerbetrieblich eine Kommissionierung zwischen einem Lagerbereich und der Produktion, um eine optimale Bereitstellung von Material in einer Fertigung und Montage zu gewährleisten.

Beim Kommissionieren oder Sortieren von Waren und Gegenständen aus der Gesamtmenge (z.B. Lagerbestand) in Einzelposten wird auf Grund der komplexen Greifaufgabe bei einer Entnahme und einer Ablage zu kommissionierender Gegenstände auch in Hochlohnländern zumeist auf menschliches Personal zurückgegriffen.

Dabei wird aus der Gesamtmenge (Sortiment) von vielen unterschiedlichen Artikeln, welche in Lagerbereichen (Bereitstelleinheiten) gelagert werden, ein Einzelposten

(Teilmenge, Entnahmeeinheit) entnommen und als eine neue Kombination entsprechend dem Auftrag erstellt.

Ein Kommissionierer handelt hierbei entsprechend der ihm zur Verfügung gestellten Auftragsdaten.

Dabei gibt es sowohl für die Infomiationsbereitstellung (d.h. was ist zu kommissionieren) a!s auch für die Fehlerüberwachung verschiedene Systeme. Bei der Kommissionierung können wie bei allen manuellen Prozessen Fehler auftreten. Diese Fehler lassen sich beispielsweise in vier Fehlergruppen klassifizieren (Typfehler, Auslassungsfehler. Zustandsfehler und Mengenfehler).

Zur Unterstützung der Kommissionierung, d.h. der Vermeidung von Fehlern sowie einer Beschleunigung der Kommissionierung. können Vorgabesysteme eingesetzt werden, welche dem Kommissionierer anzeigen, aus welchem Lagerbereich (Entnahmeort) die Ware zu entnehmen ist. Die gemeinsame Schwäche der Vorgabesysteme ist die fehlende Überprüfung der gemachten Vorgaben.

Es ist ein System bekannt, bei dem der Kommissionierer einen RFID-Reader mit Antenne am Handgelenk in Form einer Uhr trägt. An den Lagerplätzen sind RFID-Transponder angebracht, welche der Kommissionierer jeweils für eine bestimmte Zeit, zur Bestätigung mit seiner ..Uhr", sehr nahe kommen muss. Das System hat den entscheidenden Nachteil eines Eingriffs in den Kommissionierungsvorgang. Der Kommissionierer kann hier zwar Fehler reduzieren, muss aber spezielle nicht in seinem natürlichen Bewegungsablauf vorkommende Bewegungen ausführen. Zusammenfassend greifen bekannte Lösungen in die Arbeitsabläufe bzw. in den persönlichen Komfort des Kommissionierers stark ein. Die Kommissionierer (ausführenden Personen) sind teilweise zur Einhaltung bzw. Erlernung eines bestimmten Handlungsablaufs verpflichtet, um die bereitgestellte technische Unterstützung bei ihren Aufgaben zu verwenden. Der damit einhergehende elektronische Aufbau bedarf auch einer Strukturänderung in der Lagerorganisation und macht Vorgaben für die räumliche Gestaltung des Lagerraums.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Konzept zur Überwachung eines Kommissioniervorgangs zu schaffen, welches einen reduzierten Eingriff in die Arbeitsabläufe des Kommissionierers erfordert und gleichzeitig einfach in die vorhandene Lagerorganisation integriert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren gemäß Ansprach 1 , einem Verfahren zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren gemäß Anspruch 17 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 18. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren. Die Vorrichtung weist eine Messsignalerzeugungseinrichtung, eine Erfassungseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung auf. Die Messsignalerzeugungseinriehtung weist eine Signalquelle und eine Leiterschleifenanordnung auf, wobei die Leiterschleifenanordnung derart angeordnet ist, um aufgrund eines elektrischen Wechselstromsignals ein magnetisches Feld zu erzeugen, wobei jedem der Lagerbereiche zumindest eine Leiterschleife der Leiterschleifenanordnung zugeordnet ist, und wobei die Signalquelle ausgebildet ist, um jeder Leiterschleife der Leiterschleifenanordnung ein elektrisches Wechselstromsignal zuzuführen. Die Erfassungseinrichtung zur Erfassung des erzeugten magnetischen Feldes ist ausgebildet, um eine Messsignal basierend auf dem erfassten magnetischen Feld bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung zur Auswertung des Messsignals ist ausgebildet, um basierend auf dem Messsignal einen Zugriff auf einen der Lagerbereiche zu ermitteln, um einen ermittelten Zugriff mit einem Sollzugriff zu vergleichen, und um basierend auf dem Vergleich ein Anzeigesignal auszugeben.

Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren. Dabei ist jedem Lagerbereich zumindest eine Leiterschleife einer Leiterschleifenanordnung zugeordnet, wobei die Leiterschleifenanordnung derart angeordnet ist, um aufgrund eines elektrischen Wechselstromsignals ein magnetisches Feld zu erzeugen. Das Verfahren umfasst Zuführen eines elektrischen Wechselstromsignals zu jeder Leiterschleife der Leiterschleifenanordnung, um das magnetische Feld zu erzeugen. Das Verfahren umfasst ferner Erfassen des magnetischen Feldes und Bereitstellen eines Messsignals basierend auf dem erfassten magnetischen Feld. Das Verfahren umfasst ferner Auswerten des bereitgestellten Messsignals, um basierend auf dem Messsignal einen Zugriff auf einen der Lagerbereiche zu ermitteln, um einen ermittelten Zugriff mit einem Sollzugriff zu vergleichen, und um basierend auf dem Vergleich ein Anzeigesignal auszugeben.

Die vorliegende Erfindung nutz den Effekt, dass eine von einem Strom durchflossene Leiterschleife ein magnetisches Feld erzeugt, welches von einer Erfassungseinrichtung (z.B. einer Messspule) erfasst werden kann, um einen Zugriff auf einen Lagerbereich einer

Mehrzahl von Lagerbereichen zu überwachen, indem jedem der Lagerbereiche zumindest eine Leiterschleife zugeordnet wird und jeder der Leiterschleifen ein (charakteristisches) Wechselstromsignal zugeführt wird. Bei einem Zugriff auf einen der Lagerbereiche erfasst die Erfassungseinrichtung das Magnetfeld, welches durch die Leiterschleife erzeugt wird, die dem Lagerbereich zugeordnet ist, und stellt basierend auf dem erfassten magnetischen Feld ein Messsignal zur Verfügung, basierend auf dem die Auswerteeinrichtung den Zugriff auf den Lagerbereich überwachen kann.

Bei Ausführungsbeispielen kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise eine Messspule aufweisen, in die eine Spannung durch das von der Leiterschleife erzeugte magnetische Feld induziert wird. Anhand einer Phasenlage der in die Messspule induzierten Spannung kann ein Zugriff auf einen der Lagerbereiche ermittelt bzw. überprüft werden.

Beispielsweise kann anhand der Phasenlage erkannt werden, ob mit der Erfassungseinrichtung eine Leiterschleife durchquert wurde oder nicht, oder mit anderen Worten, ob eine Fläche (oder Ebene bzw. Öffnungsebene), die durch die Leiterschleife aufgespannt wird und durch die Leiterschleife räumlich begrenzt wird, mit der Erfassungseinrichtung durchdrungen bzw. passiert worden ist oder nicht. Somit kann anhand der Phasenlage ermittelt werden, ob der Kommissionierer (an dessen Hand bzw. Arm die Erfassungseinrichtung befestigt sein kann) in den (richtigen) Lagerbereich, der der Leiterschleife zugeordnet ist (bzw. der von der Leiterschleife umfasst wird), gegriffen hat. Ferner kann anhand der Phasenlage ermittelt werden, ob der Kommissionierer nicht in den (richtigen) Lagerbereich gegriffen hat, d.h. danebengegriffen bzw. in einen anderen (falschen) Lagerbereich gegriffen hat.

Darüber hinaus kann anhand der Phasenlage erkannt werden, ob die Erfassungseinrichtung eine Leiterschleife oder einen Teil bzw. Abschnitt der Leiterschlei e überquert hat. Überqueren bezieht sich dabei auf eine Bewegung der Erfassungseinrichtung entlang einer Bewegungsrichtung oder Trajektorie. die die Ebene, die durch die durch die Leiterschlei e aufgespannt wird, nicht schneidet, z.B. auf eine Bewegung entlang einer Bewegungsrichtung oder Trajektorie, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene verläuft.

Wenn die Leiterschieife einen Lagerbereich für Waren umfasst bzw. umschließt und die

Erfassungseinrichtung eine Messspule zur Erfassung des durch die Leiterschleife erzeugten magnetischen Feldes aufweist und an einer Hand oder einem Arm des Kommissionierers befestigt ist, dann kann eine Aussage darüber getroffen werden, ob die Erfassungseinrichtung einen Teil der Leiterschleife, die dem Lagerbereich zugeordnet ist, überquert hat und damit ein Zugriff auf diesen Lagerbereich stattgefunden hat oder nicht. Somit kann der Kommissionierer während seiner Tätigkeit unmittelbare Rückmeldung über den korrekten Prozessablauf bezüglich Entnahmeort und eventuell Abgabeort der Waren erhalten. Dadurch kann eine Fehlkommissionierung erkannt und noch vor Vollendung des Kommissionierungsprozesses signalisiert werden. Das Anzeigesignal kann ein optisches, akustisches oder haptisch-/mechanisches sein. Die Signalisierung kann derart erfolgen, dass sie nicht den eigentlichen Prozessablauf ändert oder stört. Wird kein Fehler detektiert, vergisst der Kommissionierer im Idealfall das Vorhandensein der Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren.

Ferner kann die Position der Erfassungseinrichtung (oder eines Mobilteils, das die Erfassungseinrichtung aufweist) gegenüber dem stromdurchflossenen Leiter bzw. der stromdurchflossenen Leiterschleife absolut bestimmt werden. Dadurch ist es möglich, exakte Positionsauswertungen auf funktechnischer Basis durchzuführen ohne dass weitere Referenzsignale nötig sind. Insbesondere kann dies genutzt werden, um beim Kommissionieren zu überprüfen, ob der Kommissionierer in den richtige Lagerbereich gegriffen hat oder nicht.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren, gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur

Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von

Lagerbereichen für Waren, gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 3 ein Flussdiagram der Funktionsweise der in Fig. 1 und 2 gezeigten

Vorrichtung zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen für Waren, gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 4a eine schematische Ansicht eines stromdurchflossenen Leiters und Feldlinien eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird; in einem Diagramm für vier verschiedene Stromstärken vier Amplitudenverläufe magnetischer Feldstärken eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, in Abhängigkeit von einem Abstand zu dem stromdurchflossenen Leiter; in einem Diagramm einen Amplitudenverlauf und einen Phasenverlauf einer magnetischen Feldstärke eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, in Abhängigkeit von einem Abstand zu dem stromdurchflossenen Leiter; eine schematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters, Feldlinien eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, und Feldkomponenten in x- und z-Richtung an einer vorgegebenen Position relativ zu dem stromdurchflossenen Leiter; eine schematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters, Feldlinien eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, eine Messspule zur Erlassung einer ersten Komponente des magnetischen Feldes und eine Referenzspule zur Erfassung einer zweiten Komponente des magnetischen Feldes; eine sehematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters, Feldlinien des magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, sowie in einem ersten Diagramm einen Verlauf einer an einer ersten Position der Messspule relativ zu dem ström d urch Π o s senen Leiter in die

Messspule induzierten Spannung aufgetragen über die Zeit, und in einem zweiten Diagramm einen Verlauf einer an einer zweiten Position der Messspule relativ zu dem stromdurchflossenen Leiter in die Messspule induzierten Spannung aufgetragen über die Zeit; eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Leiterschleife, gemäß einem Ausführungsbeispiel: eine schematische Ansicht einer 8 -förmigen Anordnung einer Leiterschleife, gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel;

Fig. 5c eine schematische Ansicht einer meanderförmigen Anordnung

Leiterschleife, gemäß einem Ausführungsbeispi el ; Fig. 5d eine schein ati sehe Ansicht einer schachbrettförmiger Anordnung Leiterschleife, gemäß einem Ausführungsbeispiel ; Fig. 5e eine schematische Ansicht von sechs Lagerbereichen und einer

Leiterschleifenanordnung mit fünf Leiterschleifen zur Überwachung der sechs Lagerbereiche, gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 6a eine schematische Ansicht einer Leiterschleifenanordnung mit vier

Leiterschleifen zur Überwachung von vier Lagerbereichen, gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 6b eine schematische Ansicht von drei Leiterschleifen und einer

Erfassungseinrichtung eines Mobilteils, die eine Messspule aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass deren Beschreibung in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar ist.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 10 zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen 12 für Waren. Die Vorrichtung 10 weist eine Messsignalerzeugungseinrichtung 14. eine Erfassungseinrichtung 26 und eine A u s wertee i nri c ht ung 30 auf.

Die Messsignalerzeugungseinrichtung 14 weist eine Signalquelle 16 und eine I. ei terschlei fenanordn ung 18 mit einer Mehrzahl von Leiterschleifen 19] bis 19 _m auf, wobei die Leiterschleifenanordnung 18 angeordnet ist, um aufgrund eines elektrischen Wechselstromsignals 20 ein magnetisches Feld 22 zu erzeugen, wobei jedem der Lagerbereiche 12\ bis 12 _n zumindest eine der Leiterschleifen 19i bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 zugeordnet ist, und wobei die Signalquelle 16 ausgebildet ist, um jeder Leitersehleife 19j bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 ein elektrisches Wechselstromsignal 20 zuzuführen.

Die Erfassungseinrichtimg 26 zur Erfassung des erzeugten magnetischen Feldes 22 ist ausgebildet, um ein Messsignal 28 basierend auf dem erfassten magnetischen Feld 22 bereitzustellen. Die Auswerteinrichtung 30 zum Auswerten des Messsignals 28 ist ausgebildet, um basierend auf dem Messsignal 28 einen Zugriff auf einen der Lagerbereiche 12 zu ermitteln, um einen ermittelten Zugriff mit einem Sollzugriff zu vergleichen, und um basierend auf dem Vergleich ein Anzeigesignal 34 auszugeben.

Bei Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 10 bis zu n Lagerbereiche 12 _\ bis 12 _n überwachen, wobei n eine natürliche Zahl größer gleich eins ist, n > 1. Hierzu kann die Vorrichtung 10 eine Leiterschleifenanordnung 18 mit bis zu m Leiterschleifen 19i bis 19 _m aufweisen, wobei m eine natürliche Zahl größer gleich eins ist, m > 1 , wobei jedem der Lagerbereiche 12] bis 12 _n zumindest eine der Leiterschleifen \ 9 _\ bis 19 _m zugeordnet sein kann.

Bei Ausführungsbeispielen können zumindest zwei der Leiterschleifen 19i bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 unterschiedliche Wechselstromsignale zugeordnet sein.

Beispielsweise kann die Signalquelle 16 ausgebildet sein, um jeder der Leiterschleifen 19] bis 19 _m ein spezifisches bzw. charakteristisches elektrisches Wechselstromsignal 20 zuführen. Durch die spezifischen bzw. charakteristischen elektrischen Wechselstromsignale 20 können spezifische bzw. charakteristische magnetische Felder 22 erzeugt werden, welche durch ihre Signalformen (z.B. von der Auswerteeinrichtung 30) voneinander unterschieden werden können.

Mit anderen Worten, jedem der Lagerbereiche 12 bis 12 _n kann zumindest eine der Leiterschleifen 1 9] bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 zugeordnet werden, wobei jede der Leiterschleifen 19i bis 19 _m ein spezifisches elektrisches Wechselstromsignal 20 von der Signalquelle 16 erhält. Dieses spezi ische elektrische Wechselstromsignal 20 erzeugt ein spezifisches magnetisches Feld 22. D.h. das erzeugte magnetisches Feld 22 ist von dem spezifischen, der jeweiligen Leiterschleife zugeordneten elektrischen Wechselstromsignal 20 abhängig. Dadurch lässt sich ein magnetisches Feld 22 einer der Leiterschleifen 19χ bis 19 _m und somit einem der Lagerbereiche 1 ₁ bis 12 _n zuordnen.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, kann die Vorrichtung 10 ein Mobilieil 32 aufweisen, welches die Erfassungseinrichtung 26 und die Auswerteeinrichtung 30 umfasst. Mit anderen Worten, die Erfassungseinrichtung 26 und die Auswerteeinrichtung 30 können in einem Mobilteil 32 integriert oder implementiert werden. Femer ist es möglich, dass das Mobilteil 32 die Erfassungseinrichtung 26 aufweist, während die Auswerteeinrichtung 30 in einer (externen) Einheit implementiert wird. Dabei kann das Messsignal 28 von der Erfassungseinrichtung 26 zu der Aus Werteeinrichtung 30 über eine kabelgebundene Verbindung (z.B. über ein elektrisches oder optisches Kabel) oder eine kabellose Verbindung (z.B. über eine Funkverbindung oder Infrarotverbindung) übertragen werden.

Bei Ausführungsbeispielen kann das Anzeigesignal 34 angeben, ob der ermittelte Zugriff und der Sollzugriff übereinstimmen. Femer kann das Anzeigesignal 34 angeben, ob der ermittelte Zugriff und der Sollzugriff nicht übereinstimmen. Selbstverständlich kann das Anzeigesignal 34 auch beides angeben, ob der ermittelte Zugriff und der Sollzugriff übereinstimmen oder nicht-übereinstimmen.

Dabei kann das Anzeigesignal 34 einen ersten Zustand anzeigen, wenn der Vergleich ergibt, dass der Sollzugriff und der erfasste Zugriff übereinstimmen, und/oder einen zweiten Zustand anzeigen, wenn der Vergleich ergibt, dass der Sollzugriff und der erfasste Zugriff nicht übereinstimmen.

Das Anzeigesignal 34 kann in beliebiger Form ausgegeben werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung 10 eine optische Anzeigeeinheit aufweisen, die den ersten Zustand und/oder den zweiten Zustand anzeigen kann. Beispielsweise kann die optische Anzeigeeinheit den ersten Zustand durch eine erste Farbe (z.B. grün) und/oder den zweiten Zustand durch eine zweite Farbe (z.B. rot) anzeigen. Ferner kann die Vorrichtung 10 eine Anzeigeeinheit aufweisen, die ausgebildet sein kann, um das Anzeigesignal 34 akustisch, haptisch und/oder mechanisch anzuzeigen. Dabei ist es auch möglich nur bestimmte Ereignisse, wie z.B. Fehlzugriffe, anzuzeigen.

Die Anzeigeeinheit kann am Mobilteil 32 angeordnet sein. Das Anzeigesignal 34 kann femer (z. B. durch eine externe Datenverarbeitungseinrichtung) weiterverarbeitet und/oder gespeichert werden, um z.B. eine statistische Auswertung vornehmen zu können.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 10 zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen 12 für Waren. Die Leiterschleifenanordnung 18 weist beispielhaft sechs Leiterschleifen 19i bis 19 _m (m = 6) zur Überwachung von sechs Lagerbereichen (z.B. Fächer) 12j bis 12 _n (n = 6) auf. Die sechs Lagerbereiche 12\ bis 12 _n (n = 6) sind in Fig. 2 mit„A" bis„F" gekennzeichnet. ^

Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass bei Ausführungsbeispielen die Leiterschleifenanordnung 18 bis zu m Leiterschleifen 19 t bis 19 _m aufweisen kann, wobei m eine natürliche Zahl größer gleich eins ist, m > 1. Dabei kann jedem zu überwachenden Lagerbereich der Mehrzahl von Lagerbereichen 12 _\ bis 12„ zumindest eine der Leiterschlei ien 19t bis 19 _m zugeordnet bzw. zugewiesen sein, z.B. indem die zumindest eine Leiterschleife den entsprechenden Lagerbereich umgibt bzw. um asst.

In Fig. 2 ist jeweils eine Leiterschleife der sechs Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) einem Lagerbereich der sechs Lagerbereiche 12] bis 12 _n (n = 6) zugeordnet. Die Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) können dabei um die Lagerbereiche (z.B. Fächer) 12] bis 12 _n (n = 6) herum angeordnet sein.

Beispielsweise ist eine erste Leiterschleife 19] der sechs Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) einem ersten Lagerbereich 12] der sechs Lagerbereiche 12] bis 12 _n (n = 6) zugeordnet, während eine zweite Leiterschleife 19 ₂ der sechs Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) einem zweiten Lagerbereich 12 ₂ der sechs Lagerbereiche 12] bis 12 _n (n = 6) zugeordnet ist.

Die Vorrichtung 10 kann ferner eine Basisstation 17 aufweisen, die die Signal quelle 16 (siehe Fig. 1) umfasst, und ausgebildet ist, um ein oder mehrere Wechselstromsignale 20 mit einer Frequenz f _g für die sechs Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) zu erzeugen. Beispielsweise kann die Signalquelle 1 6 (der Basisstation 17) ausgebildet sein, um sechs (charakteristische bzw. spezifische) Wechselstromsignale für die sechs Leiterschleifen 19] bis 19 _m (m = 6) der Leiterschleifenanordnung 18 zu erzeugen, so dass jede der sechs Leiterschlei en 19] bis 19 _m (m = 6) ein Wechselstromsignal der sechs Wechselstromsignale erhält.

Das Mobilteil 32 (oder Empfängersystem) kann an einem Arm 40 des Kommissionierers (oder Bedieners) angeordnet sein. Ferner kann die Vorrichtung 10 eine Anzeigevorrichtung bzw. Signalisierungsvorrichtung 42 aufweisen, die z.B. mit dem Mobilteil 32 verbunden sein kann.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann das Mobilteil 32 an einem Arm 40 der kommissionierenden Person befestigt sein, so dass das Mobilteil 32 beim Greifen der Ware aus einem der Lagerbereiche 12 oder Ablegen der Ware in einen der Lagerbereiche 12 möglichst in der Nähe des entsprechenden Lagerbereichs positioniert ist und das magnetische Feld, welches durch die Leiter schleife der Leiter Schleifenanordnung 18, die dem entsprechenden Lagerbereich zugeordnet ist, erfasst. Hierzu kann das Mobilteil 32 z.B. als Armbanduhr ausgeführt sein, oder in einen Handschuh oder ein Kleidungsstück der ausführenden Person integriert sein.

Die Vorrichtung 10 zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen 12 für Waren kann ausgebildet sein, um ein Hineingreifen in zumindest einen Lagerbereich der Lagerbereiche 12 i bis 12 _n (n = 6) zu überprüfen. Bei dem Hineingreifen in den zumindest einen Lagerbereich der Lagerbereiche 12] bis 12 _n (n = 6) wird die Leiterschleife, die dem zumindest einen Lagerbereich der Lagerbereiche 12i bis 12 _n (n = 6) zugeordnet ist, zusammen mit der Erfassungseinrichtung 26 durchquert bzw. durchgriffen. Die Lagerbereiche 12i bis 12 _n (n = 6) können z.B. Fächer eines Regals sein, wobei zumindest einem der Lagerbereiche (z.B. einem der Fächer) eine Leiterschleife derart zugeordnet wird, dass diese bei einem Zugriff auf den Lagerbereich (z.B. das Fach) durchquert bzw. durchgriffen wird. Hierzu kann die Leiterschleife beispielsweise um eine Lagerbereichsöffnung (z.B. Fachöffnung), durch welche hindurch der Zugriff auf den Lagerbereich (z.B. das Fach) erfolgt, herum angeordnet sein bzw. diese umfassen. Die Vorrichtung 10 kann dabei den Zugriff auf den Lagerbereich überprüfen, indem sie ermittelt, ob der Kommissionierer zusammen mit der Erfassungseinrichtung 26 in den richtigen Lagerbereich gegriffen hat und dabei die Leiterschleife durchquert bzw. durchgriffen hat, die dem Lagerbereich zugeordnet ist, oder ob der Kommissionierer danebengegriffen und somit in einen anderen der Lagerbereiche \2 bis 12 _n (n = 6) gegriffen hat. Sind den anderen Lagerbereichen ebenfalls Leiterschleifen zugeordnet, kann die Vorrichtung 10 darüber hinaus ermitteln, in welchen der Lagerbereiche 12] bis 12 _n (n = 6) der Kommissionierer fälschlicherweise gegriffen hat. Beispielsweise kann sich die zu kommissionierende Ware in dem dritten Lagerbereich 12 ₃ befinden. In diesem Fall entspricht der Sollzugriff einem Zugriff auf den dritten Lagerbereich 12 ₃ . Zur Überprüfung des Zugriffs auf den dritten Lagerbereich 12 ₃ kann diesem die dritte Leiterschleife 19 ₃ derart zugeordnet sein, dass diese bei einem Zugriff auf den dritten Lagerbereich 12 ₃ durchquert bzw. durchgriffen wird. Die Vorrichtung 10 kann einen Zugriff auf den dritten Lagerbereich 12 ₃ somit überprüfen, indem sie ermittelt, ob die Erfassungseinrichtung 26 die dritte Leiterschleife 19 ₃ durchquert und der Kommissionierer somit in den dritten Lagerbereich 12 ₃ gegriffen hat, oder ob die Erfassungseinrichtung 26 die dritte Leiterschleife 19 ₃ nicht durchquert und der Kommissionierer somit in einen anderen der Lagerbereiche 19] bis 19 ₂ und 19 bis 19 _n (n = 6) gegriffen hat. Sind den anderen Lagerbereichen 19 _\ bis 19 ₂ und 19 ₄ bis 19„ (n = 6) ebenfalls Leiterschleifen zugeordnet, kann die Vorrichtung 10 darüber hinaus ermitteln, in welchen der Lagerbereiche 19; bis 19 ₂ und 19 ₄ bis 19 _n (n = 6) der Kommissionierer fälschlicherweise gegriffen hat. Es sei darauf hingewiesen, dass zumindest eine Leiterschleife einem Lagerbereich der Lagerbereiche 12i bis 12 _n (n = 6) auch derart zugeordnet sein kann, dass die Leiterschleife bei einem Zugriff auf den Lagerbereich nicht durchquert sondern überquert wird. Hierzu kann die Leiterschleife beispielsweise an einem Boden der Lagerbereiche (z.B. Fächer) angeordnet sein. Dabei kann die Vorrichtung 10 den Zugriff auf den Lagerbereich überprüfen, indem sie ermittelt, ob der Kommissionierer zusammen mit der Erfassungseinrichtung 26 die Leiterschleife überquert und somit in den richtigen Lagerbereich gegriffen hat, oder ob der Kommissionierer zusammen mit der Erfassungseinrichtung 26 die Leiterschleife nicht überquert und somit danebengegriffen und in einen anderen der Lagerbereiche \2 bis 12 _n (n = 6) gegriffen hat. Sind den anderen Lagerbereichen ebenfalls Leiterschleifen zugeordnet, kann die Vorrichtung 10 darüber hinaus ermitteln, in welchen der Lagerbereiche \2 bis 12„ (n = 6) der Kommissionierer fälschlicherweise gegriffen hat.

Mit anderen Worten, die V orrichtung (z.B. System ) 10 umfasst mindestens eine Basisstation 1 7. eine oder mehreren Leiterschleifen 19] bis 19 _m und mindestens ein Empfängersystem 32. Behälter, Stellplätze oder Regale 12i bis 12,, mit der zu kommissionierenden Ware werden mit einer Leiterschleife 19i bis 19 _m so umgeben, dass bei einem Stromfluss durch die Leiterschleife 19i bis 19 _m ein magnetisches Wechselfeld 22 in dem Lagerbereich 12i bis 12„ entsteht, der für den Teilprozess überwacht und gegenüber anderen Lagerbereichen 12i bis 12„ abgegrenzt werden soll. Das magnetische Wechselfeld 22 kann dabei durch eine unsymmetrische Signalform (unsymmetrischer Stromverlauf) mit einer Grundfrequenz L erzeugt werden (siehe Fig. 41). Zur weiteren Unterscheidung, aber auch zur Datenübertragung kann dieses felderzeugende Signal mit einem geeigneten Verfahren (Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation) moduliert werden. Dadurch ist eine Unterscheidungsmöglichkeit zwischen verschiedenen I eiterschleifen 19) bis 19 _m mit verschieden modulierten Signalen gegeben. Das Signal durch die Leiterschleife 19i bis 19 _m wird von der dazugehörenden Basisstation erzeugt. Fig. 2 zeigt beispielhaft einen solchen Aufbau an einem Regal.

Dringt die kommissionierende Person mit dem Mobilteil ( Em fangersystem ) 32 während des Kommissionierprozesses in einen vom System 10 mittels Magnetfeld 22 überwachten Lagerbereich 12i bis 12 _n ein, so wird das von der Basisstation 17 über die Leiterschleife 19j bis 19 _m gesendete Überwachungssignal von dem Empfängersystem 32 detektiert und verarbeitet. Das Empfängersystem 32 kann dazu z.B. als Armbanduhr ausgeführt sein, oder in einen Handschuh oder eine Kleidung der ausführenden Person integriert sein (siehe Fig. 2). Nach Empfang und Auswertung des Überwachungssignals kann das Empfängersystem 32 der Bedienperson die Korrektheit oder Fehlerhaftigkeit der durchgeführten Aktion im überwachten Lagerbereich bis 12 _n optisch, akustisch oder mechanisch signalisieren.

Dazu kann ein vorheriges anlernen des Systems 10 oder eine Datenverbindung zu einer Prozessüberwachung eingesetzt werden.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagram 100 der Funktionsweise der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung 10 zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich einer Mehrzahl von Lagerbereichen 12 für Waren. In einem ersten Schritt 102 kann das Mobilteil (oder Empfängersystem) 32 eine Bewegung erkennen. Die Erkennung der Bewegung kann z.B. mittels eines Sensors, wie z.B. einem Vibrationssensor, Bewegungssensor und/oder Inertialsensor, erfolgen. Dabei kann der Sensor an seinem Ausgang ein Sensorsignal bereitstellen, durch welches eine Bewegung des Mobilteils 32 und somit ein Greifen oder Ablegen von Waren in einem Lagerbereich 12i bis 12 _n der Mehrzahl von Lagerbereichen 12 erfasst werden kann. Das Sensorsignal kann beispielsweise eine Beschleunigung oder Bewegungsrichtung anzeigen, wodurch die Bewegung des Mobilteils 32 erkannt werden kann.

In einem zweiten Schritt 104 kann die Erfassungseinrichtung 26 des Mobilteils 32 das magnetische Feld 22 einer Leiterschleife 19i bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18, welches einem der Lagerbereiche 12[ bis 12 _n zugeordnet ist, erkennen und ein entsprechendes Messsignal 28 bereitstellen. Wie bereits erwähnt, kann jede Leiterschleife 19i bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 ein spezifisches magnetisches Feld 22 erzeugen, welches durch die Erfassungseinrichtung 26 erfasst und in ein entsprechendes spezifisches Messesignal 28 gewandelt werden kann.

In einem dritten Schritt 1 06 kann die Auswerteeinrichtung 30 des Mobilteils 32 Informationen über die vorhandene Leiterschleifenanordnung 18 (Überwachungsbereich) mit einer Sollposition abgleichen. Wie bereits erwähnt, kann die Auswerteinrichtung 30 aufgrund des Messsignals 28 den Zugriff zu einem der Lagerbereiche 12] bis 12 _n delektieren. Hierzu kann die Auswerteinrichtung 30 das Messsignal 28 analysieren, um festzustellen, von welcher Leiterschleife 1 91 bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 das magnetische Feld 22 stammt, welches durch die Erfassungseinrichtung 26 erfasst wurde. Die Auswerteinrichtung 30 entscheidet, abhängig vom Messsignal 28, innerhalb oder außerhalb welcher der Leiterschieifen 19j der 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 sich die Erfassungseinrichtung 26 befindet bzw. welche der Leiterschleifen 19j der 19 _m von der Erfassun gsei nri c ht ung 26 überquert wurden. Somit kann die Auswerteinrichtung 30 die Position der Erfassungseinrichtung 26 gegenüber den Leiterschleifen 19i der 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18 und damit gegenüber den Lagerbereichen 12 _f bis 12 _n ermitteln.

In einem vierten Schritt 108 kann die Auswerteeinrichtung 30 des Mobilteils bzw. Empfängersystems 32 signalisieren, ob die Position des Mobilteils 32 der Sollposition entspricht. Hierzu kann die Auswerteinrichtung 30 ausgebildet sein, um den ermittelten Zugriff auf den Lagerbereich 12i bis 12 _n mit einem Sollzugriff zu vergleichen, und um basierend auf dem Vergleich ein Anzeigesignal 34 auszugeben, wobei das Anzeigesignal 34 anzeigen kann, ob der ermittelte Zugriff und der Sollzugriff übereinstimmen oder nicht übereinstimmen, d.h. ob die Ware aus dem richtigen Lagerbereich 12 _\ bis 12 _n der Mehrzahl von Lagerbereichen 12 entnommen bzw. in den richtigen Lagerbereich 12i bis 12 _n der Mehrzahl von Lagerbereichen 12 abgelegt wurde.

Darüber hinaus ist es möglich, z.B. mit Bewegungsdetektoren im Mobilteil 32, eine Bewegung zu detektieren und die Position des Mobilteils 32 ferner basierend auf der detektierten Bewegung zu ermitteln bzw. zu bestimmen. Beispielsweise kann ausgehend von einem bekannten Startpunkt und der detektierten Bewegung, die z.B. anhand von Richtungen entlang eines vorgegebenen Koordinatensystems beschrieben werden kann, eine aktuelle Position des Mobilteils 32 berechnet werden. Somit stehen der Auswerteinrichtung 30 zusätzliche Informationen über die Position des Mobilteils 32 zur Verfügung, welche mit dem Messsignal 28 der Erfassungseinrichtung 26 abgeglichen werden können.

Durch Bewegungsanalysen auf Basis von Sensorwerten lassen sich bestimmte Tätigkeiten wie z.B. Greifen oder Ablegen eines Gegenstandes erkennen. Die A u s we rte i nri c h t un g 30 kann somit präziser abschätzen ob ein Zugriff auf einen vorgegebenen Lagerbereich 12 _\ bis 12 _n tatsächlich stattgefunden hat. Dazu kann ein vorheriges anlernen der

Überwachungsvorrichtung 10 oder eine Datenverbindung zu einer Prozessüberwachung notwendig sein.

Bewegungsdetektoren ermöglichen es zusätzlich den Energiebedarf z.B. des Mobilteils 32 oder der Magnetfelderzeugungseinrichtung 14 zu senken. Beispielsweise kann für die

Zeitdauer während der der Bewegungsdetektor des Mobilteils 32 keine Bewegung detektiert, Energie eingespart werden, indem z.B. nicht benötigte Komponenten, wie z.B. die Erfassungseinrichtung 26 oder die Signalquelie 16, deaktiviert werden.

Des Weiteren kann aufgrund der berechneten aktuellen Position des Mobilteils 32 denjenigen Leiterschleifen 19i bis 19 _m der 1.eiterschlei fcnanordnung 18, welche sich in der Nähe des Mobilteils 32 befinden, ein erhöhtes elektrisches Wechselstromsignal 20 zugeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass in den Leiterschleifen 19] bis 19 _m der Leiterschleifenanordnung 18, die sich in der Nähe des Mobilteiles 32 befinden, ein stärkeres magnetisches Feld 22 erzeugt wird. Die Erfassungseinrichtung 26 kann dadurch einen höheren Signalpegel des magnetischen Feldes 22 erfassen. Zusätzlich kann es zu weniger Überlagerungen der ausgestrahlten magnetischen Felder 22 der verschieden Leiterschleifen 19j bis 19 _m in der Leiterschleifenanordnung 18 kommen, da gewisse Leiterschleifen 19i bis 19 _m geringere magnetische Felder 22 erzeugen. Zusätzlich kann dadurch die Energieeffizienz der Vorrichtung bzw. des Systems 10 erhöht werden.

Mit anderen Worten, Fig. 3 zeigt die gesamte Prozesskette 100 für das Kommissioniersystem 10 mit elektronischer Unterstützung. Die Elektronik des Kommissioniersystems 10, insbesondere des Empfängersystems 32, kann durch zusätzlich Sensorik (z.B. Vibrationssensoren, Bewegungssensoren, Inertialsensorik) erweitert werden. Dadurch erhält das System 10 zusätzliche Information über Stillstand oder Bewegung. Dies ermöglicht es dem Empfängersystem 32 Energie zu sparen da es während Ruhephasen nicht arbeiten muss. Außerdem können durch Bewegungsanalysen auf Sensorwertbasis bestimmte Tätigkeiten, wie z.B. Greifen oder Ablegen eines Gegenstandes, erkannt werden und Aktionen des Empfängersystems 32 auslösen, wie z.B. eine Überwachungssignalanalyse oder eine Datenverbindung zur Basisstation 17.

Die oben beschriebene Vorrichtung 10 zur Überwachung eines Zugriffs auf einen Lagerbereich 12i bis 12 _n einer Mehrzahl von Lagerbereichen 12 für Waren ermöglicht es somit, den Kommissionierer während seiner Tätigkeit unmittelbare Rückmeldung über den korrekten Prozessablauf zu geben. Dadurch kann eine Fehlkommissionierung, d.h. Entnahme von Waren aus einem Falschen Lagerbereich 12i bis 12„ oder Ablage von Waren in einen Falschen Lagerbereich 12| bis 12 _n , erkannt und signalisiert werden. Dies kann durch optische, akustische oder mechanische Signalisierung erfolgen und zwar in eine Art und Weise die nicht den eigentlichen Prozessablauf stört oder ändert.

Die Vorrichtung 10 vereinfacht somit das Kommissionieren von Waren, Objekten sowie das Sortieren von Gegenständen. Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 10 stellen darüber hinaus eine einfache technische Lösung zur Unterstützung der Sortier- und Kommissionieraufgabe da, die zudem einfach in bestehende Arbeitsprozesse zu integrieren ist.

Neben der Überwachung von Lagerbereichen 12] bis 12„ mit Waren bei Kommissionieraufgaben kann die oben beschriebene Bereichsüberwachung mittels Leiterschleifen 19] bis 19 _m und dem damit erzeugten magnetischen Feld in vielen Feldern Anwendung finden. Denkbare Anwendungen sind Zutrittsüberwachung von Sicherheitsbereichen, z.B. beim Bedienen von Maschinen mit Gefahrenzonen. Auch ist es möglich Tordurchfahrten Objekten zuzuordnen. Mit dem vorliegendem System 10 ist es außerdem möglich, die Position eines Empfängersystems 32 bezüglich eines geeignet stromdurchflossenen Leiters 19 einer Seite des Leiters (links, rechts oder direkt über dem Leiter) zuzuordnen. So ist das Auffinden eines Leiters 19 genauso wie das detektieren einer Linienüberschreitung, die dieser Leiter 19 markiert, möglich. Im Folgenden werden die physikalischen Hintergründe beschrieben, die die Vorrichtung 10 nutzt, um die Mehrzahl von Lagerbereichen 12 zu überwachen. Dazu zählen das von einer Leiterschleife 19 bzw. einem stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugte charakteristische magnetische Feld 22 sowie die Erfassung und Auswertung desselben. Fig. 4a zeigt eine schematische Ansicht eines stromdurchflossenen Leiters 19 und Feldlinien 52 eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird. Ferner ist in Fig. 4a ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Achse, einer y- Achse und einer z- Achse zu erkennen, wobei der stromdurchflossenen Leiter 19 entlang der y- Achse angeordnet ist, so dass auch der Stromfluss in y-Richtung gerichtet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die in Fig. 4a gezeigte Anordnung des stromdurchflossenen Leiters 19 und Ausrichtung des durch den stromdurchflossenen Leiters 19 erzeugten magnetischen Feldes 52 in Bezug auf das kartesische Koordinatensystem auch auf die Fig. 4b bis 6b anwendbar ist. Wie in Fig. 4a zu erkennen ist, erzeugt ein Stromfluss 54 durch den Leiter 19 ein magnetisches Feld 52 um den Leiter 19 herum. Der Stromfluss 54 durch den Leiter 1 kann z.B. durch ein symmetrisches (z.B. sinusförmiges) Wechselsignal hervorgerufen werden. Befindet sich eine Messspule bzw. Spule in diesem magnetischen Feld 52, so erzeugt bzw. induziert das magnetische Feld 52 des stromdurchflossenen Leiters 19, in Abhängigkeit von Induktivität, Güte und Lage der Messspule zu den Feldvektoren des magnetischen Feldes 52, eine Spannung in der bzw. in die Messspule.

Fig. 4b zeigt in einem Diagramm für vier verschiedene Stromstärken vier Amplitudenverläufe 581 bis 58 ₄ magnetischer Feldstärken eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird, in Abhängigkeit von einem Abstand zu dem stromdurchflossenen Leiter 19. Wie in Fig. 4b zu erkennen ist, wird direkt über dem Leiter 19 theoretisch kein Signal in die Messspule induziert, wenn Leiterrichtung (Stromvektor) und Spulenachse senkrecht zueinander stehen. Bewegt sich die Messspule senkrecht (parallel zur x- Achse) von z.B. links nach rechts über den Leiter 19, so wird zunächst ein Signal mit steigender Amplitude bei Annährung an den Leiter 19 induziert. In unmittelbarer Nähe zu dem Leiter 19 durchsetzen jedoch immer weniger Feldlinien des Leiterstromes 54 die dazu senkrechte Messspule, die Amplitude des induzierten Signals nimmt wieder ab bis zu einem Minimum, bei dem die Messspule direkt über dem Leiter 19 steht. Ab diesem Punkt ist bei einer weiteren Bewegung der Messspule in gleicher Richtung (parallel zur x-Achse) wieder ein Ansteigen der induzierten Signalamplitude bis zu einem Maximum und ein darauf folgendes Absinken bei weiterer Entfernung vom Leiter 19 zu beobachten. Aufgrund des Feldlinienverlaufs 52 des Magnetfeldes um den Leiter 19 ist nun aber das induzierte Signal in der Messspule invertiert, d.h. es kommt zu einem Phasensprung, wie dies in Fig. 4c zu erkennen ist.

Fig. 4c zeigt in einem Diagramm einen Ampi itudenverlau f 58 und einen Phasenverlauf 59 einer magnetischen Feldstärke eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird, aufgetragen über einen Abstand zu dem stromdurchflossenen Leiter 19.

Es sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der Phasenlage ebenfalls ermittelt werden kann, ob der stromdurchflossene Leiter 19. wenn dieser zu einer Leiterschleife geformt wird, durchquert bzw. durchgriffen wurde oder nicht. Wenn diese Leiterschleife einem Lagerbereich zugeordnet wird kann somit unterschieden werden, ob durch die Leiterschleife hindurch in den (richtigen) Lagerbereich gegri fen wurde, oder ob danebengegriffen wurde. Der Phasenunterschied im Messsignal beträgt ca. 180° je nach dem ob man durch die Ebene greift welche die Leiterschleife aufspannt und begrenzt, oder durch die Ebene greift welche die Leiterschleife aufspannt und außerhalb der Leiterschlei e bin ins Unendliche verlängert. Beim hineingreifen in den (richtigen) Lagerbereich stellt die Erfassungseinri chtung somit ein Messsignal mit einer ersten Phase bereit, während beim Danebengreifen durch die Erfassungseinrichtung ein Messsignal mit einer zweiten zu der ersten Phase invertierten Phase bereitgestellt wird. Somit kann die die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um beim Durchqueren einer Fläche, die durch die Leiterschleife 19 aufgespannt wird und durch die Leiterschleife 19 begrenzt wird, ein Messsignal mit einer Phasenlage zu liefern, und beim Durchqueren (Durchgreifen) der gleichen Fläche außerhalb der Leiterschleife ein Messsignal mit einer anderen Phase zu liefern. Durch beobachten des in Fig. 4b und 4c gezeigten Signalverlaufs in der Messspule ist der Vorgang des Überschreitens eines stromdurchflossenen Leiters 19 detektierbar. Dies setzte eine Synchronisierung von Sender und Empfänger voraus, das bedeutet der Empfänger sollte die ausgesendete Phase des Senders kennen, um den Phasensprung, der mit einem Amplitudeneinbruch einhergeht, zu erkennen. Möglichkeiten für eine solche Trägerphasenbestimmung werden im Folgenden erläutert.

Fig. 4d zeigt eine schematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters 19, Feldlinien 52 eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird, und Feldkomponenten an einer Position (P) 56 in x- und z-Richtung.

Fig. 4d verdeutlich dabei, dass das von dem stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugte magnetische Feld an der Position (P) 56 sowohl eine x-Feldkomponente (oder x- Komponente) als auch eine z-Feldkomponente (oder z-Komponente) aufweist. Die Position (P) in Bezug auf den stromdurchflossenen Leiter 19 kann dabei mittels eines Abstandes r entlang der x-Achse und eines Abstandes h entlang der z-Achse beschrieben werden. Wie bereits erwähnt und in Fig. 4c gezeigt wurde, tritt bei der Überquerung des stromdurchflossenen Leiters 19 ein Phasensprung auf. Diese Änderung der Phasenlage kann mittels einer in das magnetische Feld eingebrachten senkrechten Messspule bestimmt werden. Die Messspule kann dabei derart angeordnet werden, dass diese eine z- Komponente des magnetischen Feldes detektiert.

Bei der Annahme eines sinusförmigen Wechselstroms durch den Leiter 19 ergibt sich ein sinusförmiger, magnetischer Fluss, welcher in der Messspule eine kosinus förmige

Messspannung hervorruft, wobei der Maximalwert dieser Spannung von dem Abstand der Messspule zu dem Leiter 19 abhängt.

Bei dem Überschreiten des stromdurchflossenen Leiters 19 wird die in die Messspule induzierte Spannung invertiert (d.h. Phasenänderung um 180°). Dieser bei der Überschreitung des stromdurchflossenen Leiters 19 aufgetretener Phasensprung kann ausgewertet werden, um die Überschreitung bzw. Überquerung des stromdurchflossenen Leiters 19 zu delektieren. Dazu ist es jedoch notwendig, die Referenzphase (d.h. die aktuelle Phasenlage) zu kennen oder die Phasendifferenz zwischen zwei Spulen (d.h. Messspuie und einer Referenzspule) auszuwerten. Die Referenzphase kann beispielsweise durch einen externen Referenzsender bereitgestellt werden. Eine weitere Möglichkeit ist das direkte Aufmodulieren der Referenzphase auf das Wechselstromsignal, welches in den Leiter 19 eingespeist wird. Dabei kann die Phasenlage (der Trägerschwingung) z.B. durch Amplitudenmodulation oder Frequenzmodulation direkt mit in das Wechselstromsignal (Trägersignal) integriert werden. Dies kann z.B. durch das Teilen der Trägerfrequenz mit einem festen Faktor und anschließendes Aufmodulieren mit dieser Frequenz geschehen. Im Empfänger (Mobilteil 32) kann eine PLL (PLL = Phase Locked Loop, dt. Phasenregel schlei fe ) auf die Modulation synchronisiert werden und eine anschließende Vervielfachung um den vorherigen Faktor stattfinden. Beim Vergleich zwischen demodulierter und tatsächlich Phase kann eine Aussage über die Phasenbeziehung zwischen ausgestrahlter und empfangener Phase getätigt werden, denn bei einer Invertierung des Trägersignals bleibt die demodulierte und vervielfachte Frequenz phasenrichtig. Eine weitere Möglichkeit ist, nicht die Trägerphase zu bestimmen, sondern die Phase der Messspule (z-Spule) mit einer zweiten Spule bzw. Referenzspule zu vergleichen, wie dies im Folgenden anhand von Fig. 4e erläutert wird.

Fig. 4e zeigt eine schematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters 19, Feldlinien 52 eines magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird, eine Messspule 60 zur Erfassung einer ersten Komponente des magnetischen Feldes (z.B. z-Komponente) und eine Referenzspule 62 zur Erfassung einer zweiten Komponente (z.B. x-Komponente) des magnetischen Feldes. Ferner ist in Fig. 4e eine Bewegungsrichtung 64 der Messspule 60 und der Referenzspule 62 gezeigt, die parallel zu der x-Achse verläuft.

Das Mobilteil 32 bzw. die Erfassungseinrichtung 26 kann dabei die Messspule 60 und die Referenzspule 62 aufweisen.

Bei der Vergleichsspule oder Referenzspule 62 sollte beim Überschreiten des stromdurchflossenen Leiters 19 kein Phasensprung auftreten. Eine Möglichkeit ist es, wie in Fig. 4e gezeigt ist, die Referenzspule 62 derart anzuordnen, dass diese eine x- Komponente des magnetischen Feldes detektiert.

Das Mobilteil 32 bzw. die Erfassungseinrichtung 26 kann ferner eine zweite Referenzspule zum Detektieren einer y- omponente des magnetischen Feldes aufweisen, um eine Drehung in der z-Achse bzw. ein Überqueren in einem sehr flachen Winkel zu erkennen. Durch eine mögliche Drehung der Messelektronik (d.h., der Messspule (z-Spule) und der Referenzspulen (x-Spule und y- Spule)) bei der Überquerung des stromdurchflossenen Leiters 19 kann sich eine Mehrdeutigkeit ergeben, da sich hierbei die Phasen in der ersten Referenzspule (x-Spule) oder der zweiten Referenzspule (y-Spule) ändern.

Fig. 4f zeigt eine schematische Ansicht des stromdurchflossenen Leiters 19, Feldlinien 52 des magnetischen Feldes, das durch den stromdurchflossenen Leiter 19 erzeugt wird, sowie in einem ersten Diagramm 70 einen Verlauf 72 einer an einer ersten Position 56 der Messspule 60 in die Messspule 60 induzierten Spannung aufgetragen über die Zeit, und in einem zweiten Diagramm 74 einen Verlauf 76 einer an einer zweiten Position 57 der Messspule 60 in die Messspule 60 induzierte Spannung aufgetragen über die Zeit. Ferner ist in dem ersten Diagramm 70 und dem zweiten Diagramm 72 ein Verlauf 78 des Stromes durch den Leiter 19 eingezeichnet. Wie in Fig. 4f zu erkennen ist, wird je nach Position 56 oder 57 der Messspule 60, die in z- Richtung orientiert ist (siehe Fig. 4e), relativ zu dem stromdurchflossenen Leiter 19 eine andere charakteristische Spannung 72 und 76 in die Messspule 60 induziert, wenn z.B. ein unsymmetrisches Signal (Wechselstromsignal), wie z.B. ein Dreieckssignal, verwendet wird. Eine mögliche Auswertemethode in einer Schaltung ist die Zeitmessung zwischen steigenden und fallenden Flanken der in Fig. 4f gezeigten Verläufe 72 und 76 der in die Messspule 60 induzierten Spannungen.

Weiterhin ist es möglich. Signale über einen Schmitt-Trigger zu führen und anschließend durch eine Integration des induzierten Spulensignals und einem Vergleich mit einem Mittelwert des empfangenen Signals eine eindeutige Zuordnung des Spulensignals zu einer

Leiterseite zu treffen da sich aufgrund des Phasensprungs auf der einen Leiterseite (z.B. erste Position 56) ein kleinerer Integrationswert als auf der anderen Leiterseite (z.B. zweite Position 57) ergibt. Fig. 5a zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Leiterschleife 19, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die in Fig. 5a gezeigte Leiterschleife 19 weist zwei Überwachungsbereiche 12j (A) und 12 ₂ ( B) auf. Ein erster (äußerer) Überwachungsbereich 12i (A) der zwei Überwachungsbereiche 12] (A) und 12 ₂ (B) kann außerhalb der Leiterschleife 19 liegen. Ein zweiter (innerer) Überwachungsbereich 12 ₂ (B) kann von der Leiterschlei fe 19 (annährend) vollständig umschlossen sein. Die Leiterschleife 19 kann dabei eine beliebige Form aufweisen, wie z.B. eine runde, dreieckige oder viereckige Form. Fig. 5b zeigt eine schematische Ansicht einer 8-förmigen Anordnung einer Leiterschleife 19 der Leiterschleifenanordnung 18, gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel. Die Leiterschleife 19 weist vier Überwachungsbereiche 12] bis 12 ₄ auf. Ein erstes Paar von Überwachungsbereichen 12j und 12 ₃ der vier Überwachungsbereiche 12i bis 12 ₄ werden von der Leiterschleife 19 umschlossen, während ein zweites Paar von Überwachungsbereichen 12 ₂ und 12 ₄ der vier Überwachungsbereiche 12i bis 12 ₄ außerhalb der Leitcrschleife 19 liegen. Die Phasenlage der Überwachungsbereiche 1 2i und 12 ₄ (A) und die Phasenlage der Überwachungsbereiche 12 ₂ und 12 ₃ (B) stimmt überein, wobei die Phasenlage zwischen den beiden umschlossenen Überwachungsbereichen 12] und 12 ₃ sowie der beiden äußeren Überwachungsbereichen 12 ₂ und 12 ₄ jeweils entgegengesetzt ist.

Fig. 5c zeigt eine schematische Ansicht einer meanderförmigen Anordnung einer Leiterschleife 19, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wie in Fig. 5c zu erkennen ist, wechseln sich der erste und zweite Überwachungsbereich 12i und 12 ₂ entlang der Anordnung der meanderförmigen Leiterschleife 19 ab. Durch diese Anordnung ist es möglich, Linearbewegungen entlang der Anordnung der meanderförmigen Leiterschleife 19 zu überwachen. Mit jedem Überqueren der Leiterschleife 19 weist die in die Messspule 60 induzierte Spannung einen Phasenwechsel auf, welcher durch das Mobilteil 32 ausgewertet werden kann, um eine Bewegung des Mobilteils 32 zu überwachen.

Ferner können Abstände zwischen gegenüberliegenden Abschnitten (oder Teilen) der Leiterschleife 19 entlang der meanderförmigen Anordnung der Leiterschleife 19, oder mit anderen Worten, eine enge bzw. weite meanderfömige Anordnung der Leiterschleife 19, eine zusätzliche Information repräsentieren. Beispielsweise kann die durch den Abstand repräsentierte Information mit einem Mobilteil ausgelesen werden, dass sich mit (annährend) konstanter Geschwindigkeit entlang der meanderförmigen Anordnung der Leiterschleife 19 bewegt.

Fig. 5d zeigt eine schematische Ansicht einer schachbrettförmigen Anordnung einer Leiterschleife 19, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Überwachungsbereiche 12] (A) und 12 ₂ (B) können, wie bereits in Bezug auf Fig. 5b und 5c beschrieben wurde, zwei

Zustände bezüglich der Phasenlage 64 annehmen. Jeweils aneinander angrenzende Überwachungsbereiche 12i (A) und 12 ₂ (B) weisen unterschiedliche Phasenlagen auf. Fig. 5e zeigt eine schematische Ansicht von sechs Lagerbereichen 12i bis 12 ₆ und einer Leiterschleifenanordnung 18 mit fünf Leiterschleifen 19i bis 1 9s zur Überwachung der sechs Lagerbereiche 12; bis 12 ₆ , gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die sechs

Lagerbereiche 12] bis 12g sind dabei (matrixförmig) in zwei Spalten und drei Zeilen angeordnet. Eine erste Leiterschleife 19i der fünf Leiterschleifen 19] bis 19s ist angeordnet, um eine erste Zeile der drei Zeilen zu umfassen, während eine zweite Leiterschleife 19 ₂ der fünf Leiterschleifen 19j bis 19 ₅ angeordnet ist, um eine zweite Zeile der drei Zeilen zu umfassen, und während eine dritte Leiterschleife 19 ₃ der fünf Leiterschleifen 19] bis 19s angeordnet ist, um eine dritte Zeile der drei Zeilen zu umfassen. Eine vierte Leiterschleife 19.1 der fünf Leiterschleifen 19i bis 19 ₅ ist angeordnet, um eine erste Spalte der zwei Spalten zu umfassen, während eine fünfte Leiterschleife 19 ₅ der fünf Leiterschleifen 19i bis 19 ₅ angeordnet ist, um eine zweite Spalte der zwei Spalten zu umfassen. Zusammenfassend zeigen Fig. 5a bis 5e mögliche Anordnungen der Leiterschleifen 19 der Leiterschleifenanordnung 18. Wie in Fig. 5a gezeigt ist, könnte der Leiter 19 zur Überwachung von Linearbewegungen auch als Meanderstruktur ausgeführt sein. Im Falle der Anwendung der Kommissionsüberwachung können mehrere Leiter 19 mit unterschiedlichen Signalen (unterschiedliche Frequenz oder Modulation) zu Schleifen 19 geformt werden um mehrere Lagerbereiche 12i bis 12,, voneinander zu unterscheiden (siehe Fig. 5b und 5d). Eine Kombination der Schleifen 19i bis 19 _m , z.B. in einer Matrixanordnung (siehe Fig. 5e), kann dieses System erweitern. Im einfachsten Fall kann zur Überwachung von zwei Bereichen 12] bis 12,, (n = 2) aus einem Leiter 19 eine 8- förmige Schleife geformt werden, die die zwei zu überwachenden Lagerbereiche 12] bis 12„ (n = 2) eingrenzt.

Fig. 6a zeigt eine schematische Ansicht einer Lei tersch 1 e i fenanordn ung 18 mit vier Leiterschleifen 19] bis 19 ₄ zur Überwachung von vier Lagerbereichen 121 bis 12 _n (A bis D). Die vier Leiterschicifen 19, bis 19 ₄ können rechteckförmig ausgebildet sein und (matrixförmig) in zwei Zeilen und zwei Spalten angeordnet sein, wobei die vier Leiterschleifen 19i bis 19 ₄ parallel zur einer x-y-Ebene des kartesi sehen Koordinatensystems angeordnet sein können.

Die Erfassungseinrichtung 26 des Mobilteils 32 kann dabei zur Lage- und Richtungserkennun drei Spulen 60, 61 und 62 aufweisen, die orthogonal zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten, die Erfassungseinrichtung 26 kann drei orthogonale Spulen 60, 61 und 62 in x-, y- und z-Richtung zur Lage- und Richtungserkennung aufweisen. Fig. 6b zeigt eine schematische Ansicht von drei Leiterschleifen 19, bis 19 ₃ und einer

Erfassungseinrichtung 26 eines Mobilteils 32, die eine Spule 60 aufweist. Mit anderen Worten, Fig. 6b zeigt eine Orientierungsschätzung mit drei erregenden Schleifen 19i bis 19i und einer Sensor spule 60. Die drei Leiterschleifen 19i bis 19 ₃ können dabei rechteckförmig sein und orthogonal zueinander angeordnet sein, d.h. durch die drei Leiterschleifen 19i bis 19 ₃ aufgespannte Ebenen sind orthogonal zueinander angeordnet.

Mit anderen Worten, es können sowohl Empfangsspule als auch Leiter/1.eiterschleife für alle Raumrichtungen ausgeführt werden. Einerseits ist die Orientierungsschätzung durch drei orthogonale Sensorspulen 60, 61 und 62 wie in Fig. 6a gezeigt möglich, oder andererseits auch durch drei orthogonale Erregerspulen 19j bis 19 ₃ und einer Sensorspule 60 wie in Fig. 6b gezeigt.

Die oben beschriebenen Ausführungen ermöglichen es die Position eines Empfängersystems 32 gegenüber einem stromdurchflossenen Leiter 19 bzw. einer stromdurchflossenen Leiterschleife 19 absolut zu bestimmen. Dadurch ist es möglich exakte Positionsauswertungen auf funktechnischer Basis durchzuführen ohne dass weitere Referenzsignale nötig sind. Insbesondere kann dies genutzt werden, um beim Kornmissionieren (mit der oben beschriebenen Vorrichtung 10) zu überprüfen ob der Kommissionierer in den richten Lagerbereich 12 (z.B. ins richtige Lagerfach) gegriffen hat oder nicht.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eine Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programm i erbaren Computer oder eine elektronische Schaltung. Bei einigen Ausfuhrungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderangen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines

EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.

Manche Ausrührungsbeispiclc gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.

Andere Ausfüluungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfmdungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der

Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei- Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.

Bei manchen Auslührungsbeispiclcn kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein AS IC.

Die oben beschriebenen A us lührungsbei spi el e stellen lediglich eine Veranschaulichung der

Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.