本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)態(tài)地確定物體尺寸的系統(tǒng)和方法，其中，物體優(yōu)選地放置在托盤上且由沿著測(cè)量區(qū)域移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸。在測(cè)量區(qū)域中，由叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w要借助于掃描儀的布置結(jié)構(gòu)來(lái)確定尺寸。

背景技術(shù)：

在工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品尺寸確定涉及對(duì)貨物在拖車或倉(cāng)庫(kù)中將占據(jù)的空間大小的估計(jì)。這種方法精確地用于各種應(yīng)用場(chǎng)合，包括產(chǎn)品稠密度、庫(kù)存監(jiān)控、運(yùn)輸行業(yè)的收益增加以及在空運(yùn)、軌道和地面運(yùn)輸車輛上的布置以及貨物監(jiān)控。

位于托盤等上的物體(例如其包裹或一批貨物)的尺寸確定涉及測(cè)量和獲取物體所占據(jù)的區(qū)域或體積。對(duì)于尺寸確定的高效且有成本效益的定價(jià)將考慮物體的體積重量，也稱為尺寸重量，這在這種物體的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)輸和開發(fā)票中提供特別有用的價(jià)值。這是由于，僅基于重量來(lái)定價(jià)占據(jù)大量容積的輕重量物品將導(dǎo)致所謂的零擔(dān)貨運(yùn)(ltl)業(yè)中的不適當(dāng)定價(jià)。

通常，尺寸確定通過(guò)比如手動(dòng)測(cè)量物體、然后將數(shù)據(jù)手動(dòng)地輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過(guò)程來(lái)進(jìn)行。然而，這種手動(dòng)方法總是易于產(chǎn)生人為錯(cuò)誤，且可能導(dǎo)致對(duì)客戶的多收費(fèi)或少收費(fèi)。因此，久而久之，ltl業(yè)已經(jīng)結(jié)合了各種自動(dòng)方法和解決方案來(lái)對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的物體進(jìn)行尺寸確定，比如在輸送機(jī)上結(jié)合激光測(cè)距和掃描系統(tǒng)來(lái)測(cè)量包裹的尺寸。替代性地，當(dāng)確定位于托盤上且由叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w的尺寸時(shí)，使叉車車輛停止，以便在運(yùn)送路徑中或旁邊的特定區(qū)域中對(duì)物體的尺寸進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量，其中，掃描系統(tǒng)安裝在上方。為了在物體運(yùn)輸期間測(cè)量物體的尺寸，也可將傳感器安裝在叉車車輛自身上。

美國(guó)專利no.6,611,787公開了一種用于對(duì)沿著輸送機(jī)移動(dòng)的物體進(jìn)行稱量和尺寸確定的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括沿著輸送帶布置的三個(gè)相同的超聲波傳感器，所述輸送帶移動(dòng)待確定尺寸的物體，且三個(gè)傳感器中的每個(gè)分別被指定為用于確定物體尺寸的一個(gè)方面，即長(zhǎng)度、寬度和高度。該專利還提到使用自動(dòng)導(dǎo)引車輛(agv)來(lái)使物體移動(dòng)通過(guò)傳感器；然而，它未明確公開沿著傳感器路徑的傳感器的方法或布置。該專利的一個(gè)方面的缺點(diǎn)是使用輸送帶來(lái)移動(dòng)待確定尺寸的物體。這尤其意味著在確定尺寸的步驟期間減慢了倉(cāng)庫(kù)中的操作流程，因?yàn)槌休d物體的車輛將必須停止，以便將物體裝載在輸送帶上，隨后確定尺寸并隨后將它們重新裝載到卡車上。

另外，這種輸送機(jī)定向系統(tǒng)對(duì)于在輸送機(jī)下游進(jìn)行捆束的小包裹來(lái)說(shuō)可能是有效的，然而，當(dāng)確定較大物體(例如必須由叉車車輛在托盤上運(yùn)輸?shù)奈矬w)的尺寸時(shí)，這種系統(tǒng)的時(shí)間效率低。

可移動(dòng)產(chǎn)品尺寸確定系統(tǒng)在美國(guó)專利no.7,757,946中公開，其允許承載待確定尺寸的物體的車輛通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、也就是通道，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有安裝在其上的尺寸檢測(cè)裝置。該系統(tǒng)配備成用于測(cè)量移動(dòng)通過(guò)通道的具有托盤的車輛的尺寸和重量。

盡管通道尺寸確定系統(tǒng)克服了采用輸送帶的不足，但是，這種用于確定尺寸的通道的一個(gè)特定缺點(diǎn)是，這些系統(tǒng)安裝在地面上，從而在地面空間中形成障礙。這種地面安裝結(jié)構(gòu)易于被移動(dòng)的車輛破壞，進(jìn)而可能導(dǎo)致倉(cāng)庫(kù)操作的減慢。

另一方面，美國(guó)專利no.6,115,114公開了一種設(shè)備和方法，其中，承載待確定尺寸的物體的叉車車輛能夠在安裝的激光掃描儀傳感器系統(tǒng)下方通過(guò)。該系統(tǒng)沒有描述通道或限定的地面安裝過(guò)道的使用。該系統(tǒng)利用了三個(gè)回射器，所述回射器沿著中心線安裝，并安裝在移動(dòng)的叉車車輛上方，且激光掃描儀傳感器進(jìn)而相對(duì)于這些回射器來(lái)安裝。

回射器為包裹的體積測(cè)量提供了時(shí)間和空間參考。然而，回射器需要對(duì)叉車車輛進(jìn)行修改。

為此，開發(fā)出不涉及對(duì)運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行修改的掃描系統(tǒng)將是有幫助的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在叉車車輛移動(dòng)時(shí)對(duì)由叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w進(jìn)行尺寸確定的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種系統(tǒng)和方法，以用于對(duì)由沿著測(cè)量區(qū)域移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w進(jìn)行尺寸確定，從而保證時(shí)間有效的測(cè)量，其中，叉車車輛在尺寸確定過(guò)程中不必停止。

本發(fā)明的另一目的是提供一種系統(tǒng)和方法，以便對(duì)由在測(cè)量區(qū)域中在合理的限度內(nèi)以任何速度和方向移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w進(jìn)行尺寸確定。

鑒于上述目的，根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求，本發(fā)明公開了一種系統(tǒng)及其相應(yīng)的方法，以用于動(dòng)態(tài)地確定由叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w的尺寸。

根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其用于當(dāng)叉車車輛在測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)測(cè)量由叉車車輛運(yùn)輸?shù)耐斜P上的物體的尺寸。本文所描述的物體可以是包裹、包袋、運(yùn)送物等，且在本發(fā)明中將被稱為物體。

尺寸確定系統(tǒng)包括多個(gè)激光掃描儀頭的可調(diào)節(jié)布置結(jié)構(gòu)，所述激光掃描儀頭在本文中將稱為掃描儀。多個(gè)優(yōu)選相同的掃描儀包括布置在測(cè)量區(qū)域的任一側(cè)的至少三個(gè)掃描儀。

第一掃描儀布置在測(cè)量區(qū)域的第一側(cè)，且第二掃描儀布置在與測(cè)量區(qū)域的第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，且在第一掃描儀對(duì)面。第一掃描儀和第二掃描儀形成雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)，且這兩個(gè)掃描儀的該雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)的組合配置成用于獲取物體的尺寸，以便提供物體的三維圖像。第三掃描儀布置在測(cè)量區(qū)域的第一側(cè)且定向成平行于第一掃描儀，且所述第三掃描儀與所述第一掃描儀一起配置成用于獲取由移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w的速度和方向。

多個(gè)掃描儀中的每個(gè)均包括處理器件，所述處理器件配置成用于操作掃描儀中的相應(yīng)的每一個(gè)。該系統(tǒng)包括：同步器件，其配置成用于使第一掃描儀與第二掃描儀的操作同步，以便獲取物體的尺寸數(shù)據(jù)；和相關(guān)器件，其配置成用于使第一掃描儀與第三掃描儀的操作相關(guān)，以便獲取物體的速度和方向。

第一和第二掃描儀的部署確立了測(cè)量區(qū)域的寬度，在該測(cè)量區(qū)域內(nèi)，叉車車輛可以在任何方向上移動(dòng)。此外，第一和第三掃描儀的部署確立了測(cè)量區(qū)域的長(zhǎng)度。

本發(fā)明的一個(gè)有利特征在于，提供俯視移動(dòng)的叉車車輛的多個(gè)掃描儀提供了從所有側(cè)的物體視圖。另外，尺寸確定系統(tǒng)不涉及對(duì)叉車車輛的任何修改。此外，該系統(tǒng)提供了使叉車車輛從任一側(cè)進(jìn)入測(cè)量區(qū)域的機(jī)會(huì)。

根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括第四掃描儀，該第四掃描儀離測(cè)量區(qū)域的底面以一預(yù)定高度布置在測(cè)量區(qū)域內(nèi)。第四掃描儀還包括具有壁的附件，從而第四掃描儀定向成能夠提供一平面內(nèi)的視場(chǎng)，該平面優(yōu)選定位成垂直于第四掃描儀的附件的壁。此外，第四掃描儀的視場(chǎng)朝向由叉車車輛上的托盤承載的物體的下側(cè)。第四掃描儀的部署的有利特征使得第四掃描儀能夠獲得由叉車車輛運(yùn)輸?shù)耐斜P上的物體的下側(cè)的視場(chǎng)。優(yōu)選地，該特征使得能夠從下方獲取托盤上的物體的完整視圖，特別是在物體完全覆蓋托盤、進(jìn)而使得難以對(duì)托盤配衡的情況下。此外，叉車車輛抬起物體并使其向后傾斜，然后將其放置在托盤上，從而使其保持在位。因此，第四掃描儀配置成用于獲取放置在托盤上的物體的高度和傾斜度。

在一個(gè)有利的實(shí)施例中，在測(cè)量區(qū)域的第二側(cè)的所述第二掃描儀可調(diào)節(jié)地布置，以便可調(diào)節(jié)地確立測(cè)量區(qū)域的寬度。

優(yōu)選地，第一掃描儀、第二掃描儀和第三掃描儀可調(diào)節(jié)地固定在安裝在測(cè)量區(qū)域上方的軌上。

此外，叉車車輛配置有叉車秤，以用于稱量由托盤抬起的物體，以便記錄物體重量。因此，尺寸確定系統(tǒng)獲取物體的尺寸、物體的重量、物體的高度和傾斜度、以及在測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的叉車車輛的速度和方向。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，由叉車車輛上的托盤承載的物體借助于存在于物體上的機(jī)器可讀碼在確定尺寸之前、同時(shí)或之后被識(shí)別。識(shí)別碼可由識(shí)別器件讀取，以便獲取物體的識(shí)別數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的尺寸確定系統(tǒng)可設(shè)有安裝在叉車車輛上和/或靠近測(cè)量區(qū)域的視覺信號(hào)單元，該視覺信號(hào)單元為運(yùn)輸待確定尺寸的物體的叉車車輛的駕駛員提供視覺指示。所述視覺信號(hào)單元的一個(gè)有利的實(shí)施例包括交通燈，所述交通燈包括三個(gè)或更多個(gè)視覺指示信號(hào)，以便為待確定尺寸的物體的尺寸確定的成功、失敗或完成提供視覺指示。替代性地，所述視覺信號(hào)單元包括顯示單元，所述顯示單元向叉車車輛的駕駛員提供信息。

通過(guò)當(dāng)叉車車輛以合理的速度和方向在測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)地確定由叉車車輛運(yùn)輸?shù)奈矬w的尺寸，根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量物體的尺寸的方法使得該方法被證明在ltl環(huán)境中是時(shí)間有效的。

根據(jù)本發(fā)明的由在測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的、包含叉齒的叉車車輛運(yùn)輸?shù)耐斜P上的物體的尺寸的方法，，所述方法包括以下步驟：

·通過(guò)多個(gè)掃描儀的布置結(jié)構(gòu)來(lái)確定測(cè)量區(qū)域，這通過(guò)以下方式進(jìn)行：

·在第一側(cè)提供第一掃描儀，

·在與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)、且在第一掃描儀對(duì)面提供第二掃描儀；其中，測(cè)量區(qū)域的寬度由第一掃描儀和第二掃描儀之間的距離確定；

·在第一側(cè)、且平行于第一掃描儀提供第三掃描儀；其中，測(cè)量區(qū)域的長(zhǎng)度由第一掃描儀和第三掃描儀之間的距離確定；所述尺寸確定方法：

·將物體放置在叉車車輛的叉齒上的托盤上，

·將叉車車輛移動(dòng)到測(cè)量區(qū)域，

·通過(guò)第一和第二掃描儀確定物體的尺寸，

·通過(guò)第一和第三掃描儀確定承載物體的叉車車輛的速度和方向，

·確定承載在叉車上的托盤上的物體的尺寸，其中，速度和方向數(shù)據(jù)用于修正通過(guò)第一和第二掃描儀測(cè)量的尺寸數(shù)據(jù)。

附圖說(shuō)明

從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本文所公開的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，在附圖中：

圖1是示出了存在于典型的掃描儀頭內(nèi)的部件的圖，其示出了使用激光掃描儀頭的測(cè)量原理；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性尺寸確定系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖，其示出了激光掃描儀頭的示例性布置，以用于確定由在測(cè)量區(qū)域中移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸?shù)耐斜P上的物體的尺寸；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性尺寸確定系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的俯視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性尺寸確定系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的側(cè)視圖，其中，激光掃描儀頭被示為安裝在懸軌上；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的尺寸確定系統(tǒng)中存在的部件之間的示例性互連關(guān)系的框圖；

圖6示出了從作為根據(jù)本發(fā)明的示例性尺寸確定系統(tǒng)的一部分的第一掃描儀和第二掃描儀產(chǎn)生的視場(chǎng)；

圖7示出了用于對(duì)由在測(cè)量區(qū)域中移動(dòng)的叉車車輛承載的物體進(jìn)行尺寸測(cè)量的一個(gè)示例性方法的框圖；

圖8示出了用于根據(jù)本發(fā)明的尺寸確定系統(tǒng)的示例性掃描周期的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了存在于典型的激光掃描儀頭1(如上所述，在此被稱為掃描儀)內(nèi)的部件，其示出了使用掃描儀設(shè)備來(lái)測(cè)量物體尺寸的測(cè)量原理。如ep0705445b1所述，掃描儀包括作為照射裝置操作的激光發(fā)射器2a和作為接收裝置操作的光電檢測(cè)器2b。掃描儀的殼體容納具有激光發(fā)射器2a和光電檢測(cè)器2b的發(fā)射器/接收器布置結(jié)構(gòu)2以及旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡3。旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡對(duì)從激光發(fā)射器2a發(fā)射的調(diào)制光以及被光電檢測(cè)器2b接收的光在寬掃描扇區(qū)4上進(jìn)行掃描性掃掠，其中，光束的掃掠限定了一平面。掃描儀還包括處理器(未示出)，以用于控制掃描儀操作和用于計(jì)算光束行進(jìn)到物體和從物體行進(jìn)所耗的時(shí)間。

由于旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡3對(duì)入射激光束呈現(xiàn)連續(xù)變化的反射表面，因此，入射激光束掃過(guò)物體，并在物體上產(chǎn)生照射線。

圖2是尺寸確定系統(tǒng)200的簡(jiǎn)化示意圖，其示出了掃描儀的一個(gè)示例性布置結(jié)構(gòu)，以用于對(duì)由在測(cè)量區(qū)域205中移動(dòng)的叉車車輛208運(yùn)輸?shù)耐斜P207上的物體209進(jìn)行尺寸確定。尺寸確定系統(tǒng)200包括設(shè)在測(cè)量區(qū)域205中的三個(gè)相同的掃描儀的布置結(jié)構(gòu)，即，第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203。第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203相對(duì)于測(cè)量區(qū)域205的頂蓬218(圖4)以一角度布置，該角度優(yōu)選范圍為0度至60度，優(yōu)選為30度至40度。

第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203布置在測(cè)量區(qū)域205上方。第四掃描儀204布置在離測(cè)量區(qū)域205的底面219的一距離處，優(yōu)選離底面219以預(yù)定高度布置。第四掃描儀204包括具有壁2251的附件225。第四掃描儀204通過(guò)將附件225固定到測(cè)量區(qū)域205的側(cè)壁226而安裝至側(cè)壁226。

如圖4、圖5和圖6更清楚地示出，第一掃描儀201、第三掃描儀203和第四掃描儀204布置在測(cè)量區(qū)域205的同一側(cè)a上，而第二掃描儀202布置在測(cè)量區(qū)域205的另一側(cè)b上。另外，圖4示出了示例性尺寸確定系統(tǒng)200的簡(jiǎn)化的側(cè)視圖，其中，掃描儀201、202和203被示為安裝在軌211上，所述軌211安裝在測(cè)量區(qū)域205上方。

第一掃描儀201和第二掃描儀202形成所謂的雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)，所述雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)配置成用于檢測(cè)在測(cè)量區(qū)域205中由叉車車輛208運(yùn)輸?shù)奈矬w209的尺寸并提供物體209的三維圖像。第三掃描儀203配置成與第一掃描儀201協(xié)作地測(cè)量叉車車輛208的速度和方向，且第四掃描儀204配置成用于獲取由叉車車輛208承載的物體209的高度和傾斜度。所有四個(gè)優(yōu)選相同的掃描儀都配置有激光二極管，以發(fā)射可見光譜中優(yōu)選具有頻率范圍為10-100mhz的模式的調(diào)制激光束。四個(gè)相同的掃描儀發(fā)射例如660nm波長(zhǎng)下的可見調(diào)制光束。

在執(zhí)行測(cè)量時(shí)，叉車車輛208在測(cè)量區(qū)域205內(nèi)，相對(duì)于中心線206在大約+/-25度的角度內(nèi)以任何方向自由移動(dòng)，并以任何合理的速度自由移動(dòng)。以這種方式，叉車車輛208可從任一側(cè)進(jìn)入測(cè)量區(qū)域，即，如圖3中的方向i所示那樣從第一掃描儀201至第三掃描儀203進(jìn)入，或者如圖3中的方向ii所示那樣從第三掃描儀203至第一掃描儀201進(jìn)入。叉車車輛208還包括集成的叉車秤227(見圖2)，叉車秤227在不停止叉車車輛208的情況下測(cè)量由叉車車輛208運(yùn)輸?shù)奈矬w209的重量。來(lái)自第一掃描儀201和第三掃描儀203之間的協(xié)作的對(duì)速度和方向的測(cè)量結(jié)果、以及來(lái)自第四掃描儀204的對(duì)物體209的高度和傾斜度的測(cè)量結(jié)果以修正因子的形式被用作尺寸確定過(guò)程的輸入，應(yīng)用所述修正因子以獲取物體209的最終尺寸測(cè)量結(jié)果。方向和傾斜度的測(cè)量結(jié)果用于旋轉(zhuǎn)物體209的三維圖像。高度的測(cè)量結(jié)果用于將承載物體209的托盤207的配衡到零高度。速度的測(cè)量結(jié)果用于確定通過(guò)第一掃描儀201和第二掃描儀202記錄的掃描之間的正確距離。

此外，如圖3所示，僅為了理解本發(fā)明，出于視覺顯示的目的而繪出了中心線206。中心線206將測(cè)量區(qū)域205分成兩區(qū)段，即區(qū)段a側(cè)和區(qū)段b側(cè)。

第一掃描儀201、第二掃描儀202、第三掃描儀203和第四掃描儀204相對(duì)于彼此以一空間布置結(jié)構(gòu)安裝。圖3提供了示例性尺寸確定系統(tǒng)200的簡(jiǎn)化的俯視圖，其中，第一掃描儀201和第二掃描儀202被示為分別在區(qū)段a側(cè)和b側(cè)、且沿著垂直于中心線206的線224彼此相對(duì)。優(yōu)選地，第一掃描儀201和第二掃描儀202彼此相對(duì)放置成：使得它們跨越由叉車車輛208使用的行車道的寬度2051。此外，圖4示出了待借助于軌211安裝在測(cè)量區(qū)域205上方的第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203，由此便于使測(cè)量區(qū)域205的寬度2051是可調(diào)節(jié)的，以便跨越由叉車車輛使用的行車道的寬度。因此，第一掃描儀201和第二掃描儀202布置為雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)，以獲得測(cè)量區(qū)域205中的物體209的不同視場(chǎng)。線224指示被來(lái)自第一掃描儀201和第二掃描儀202的發(fā)射的激光束的視場(chǎng)接觸的結(jié)合線，且優(yōu)選定向成垂直于中心線206。

如前所述，第一掃描儀201和第二掃描儀202定位成沿著垂直于中心線206的直線224彼此相對(duì)，以便通過(guò)雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)來(lái)觀察由移動(dòng)的叉車車輛208承載的物體209。這使得能夠從上方、但是從不同的角度(即，從兩側(cè))獲得待確定尺寸的物體209的視圖，從而可獲取高度。

第三掃描儀203布置在離第一掃描儀201的一距離處，優(yōu)選為1至1.5m的距離處，從而第三掃描儀203在區(qū)段a側(cè)平行于第一掃描儀201。優(yōu)選地，第三掃描儀203布置在離第一掃描儀2010.5至2m的距離處，或優(yōu)選布置在離第一掃描儀2011至2m的距離處。當(dāng)沿著中心線206觀看時(shí)，第四掃描儀204布置在第一掃描儀201和第三掃描儀203之間。如圖2和圖4所示，第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203定位在離叉車車輛208移動(dòng)所沿著的測(cè)量區(qū)域205的底面219的同一高度處。在一個(gè)替代性實(shí)施例中，第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203可安裝在側(cè)壁226或軌211上，如圖4所示。第四掃描儀204安裝在離底面219的預(yù)定高度處，低于第一掃描儀201、第二掃描儀202和第三掃描儀203的高度。優(yōu)選地，第四掃描儀204安裝在離測(cè)量區(qū)域205的底面21910至50厘米的高度處。尤其地，該高度使得第四掃描儀204能夠觀察放置在由叉車車輛208運(yùn)輸?shù)耐斜P207上的物體209的下側(cè)。

如圖3所示，尺寸確定系統(tǒng)200還可配備有視覺信號(hào)單元210、210'，比如交通燈或顯示單元214'，所述視覺信號(hào)單元210、210'向叉車車輛的駕駛員提供信息，以便表示尺寸測(cè)量的狀態(tài)。

根據(jù)圖3的示例性尺寸確定系統(tǒng)200還包括識(shí)別器件216、216'，所述識(shí)別器件216、216'被用來(lái)識(shí)別由進(jìn)入測(cè)量區(qū)域205的叉車車輛208所承載的物體209。這對(duì)于獲得物體的唯一標(biāo)識(shí)及其目的地而言是必要的。該要求可通過(guò)將條形碼或矩陣碼228(圖2)應(yīng)用于物體來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述條形碼或矩陣碼228可由位于測(cè)量區(qū)域內(nèi)或外的識(shí)別器件216、216'讀出。作為替代，也可使用讀取物體上的rfid標(biāo)簽的rfid讀取器。識(shí)別器件216或216'也可集成到掃描儀中的一個(gè)(即第一掃描儀201、第二掃描儀202、第三掃描儀203或第四掃描儀204)中。

根據(jù)圖3的尺寸確定系統(tǒng)200也可包括對(duì)叉車車輛208的駕駛員可見的顯示單元214、214'，以顯示測(cè)量結(jié)果。遠(yuǎn)程處理單元223可安裝在遠(yuǎn)程位置，以顯示和/或進(jìn)一步處理從尺寸確定系統(tǒng)200和集成在叉車車輛208中的秤(附圖中未示出)接收的數(shù)據(jù)。

圖5示出了尺寸確定系統(tǒng)中存在的部件之間的示例性互連關(guān)系的框圖。如圖5所示，物理布線被示為在第一掃描儀201、第二掃描儀202、第三掃描儀203、第四掃描儀204、經(jīng)由控制線222的遠(yuǎn)程處理單元223、視覺信號(hào)單元210和顯示單元214之間。第一掃描儀201通常被分配為充當(dāng)主掃描儀，而第二掃描儀202、第三掃描儀203和第四掃描儀204被分配為充當(dāng)從掃描儀。第四掃描儀204充當(dāng)從掃描儀，且經(jīng)由纜線221針對(duì)它測(cè)量的物體209的高度和傾斜度進(jìn)行通信。第三掃描儀203充當(dāng)從掃描儀，且經(jīng)由纜線220針對(duì)測(cè)量區(qū)域205中的叉車車輛208的速度和方向進(jìn)行通信。第二掃描儀202充當(dāng)從掃描儀，且經(jīng)由纜線217針對(duì)測(cè)量區(qū)域205中的叉車車輛208的速度和方向進(jìn)行通信。第一掃描儀201經(jīng)由纜線222將測(cè)量結(jié)果通信至另一遠(yuǎn)程處理單元223和/或?qū)y(cè)量結(jié)果顯示在顯示單元214上。第一掃描儀201還連接至視覺信號(hào)單元210。如前所述，第一掃描儀201和第二掃描儀202充當(dāng)雙頭掃描儀，以便獲取由叉車車輛208運(yùn)輸?shù)耐斜P207上的物體209的尺寸。第一掃描儀201通過(guò)包括修正因子來(lái)提供最終的尺寸測(cè)量結(jié)果，所述修正因子針對(duì)通過(guò)第三掃描儀203和第四掃描儀204測(cè)量的測(cè)量結(jié)果。

由于該系統(tǒng)中的所有掃描儀優(yōu)選本質(zhì)上相同，因此，主掃描儀和從掃描儀的作用可容易地在它們之間互換。第一掃描儀201、第二掃描儀202、第三掃描儀203和/或第四掃描儀204的處理器件包括同步器件，即同步器，以便使雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)的操作同步。

包括第一掃描儀201和第二掃描儀202的雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)在圖6中示出。第一掃描儀201包括第一旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元2011和第一時(shí)鐘2012。第二掃描儀202包括第二旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元2021和第二時(shí)鐘2022。如圖所示，第一掃描儀201和第二掃描儀202定位成在同一掃描線處向下看，從而它們彼此相關(guān)地掃描。為了避免來(lái)自第一掃描儀201和第二掃描儀202的照射和接收光的干擾，第一旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元2011和第二旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元2021以如下方式同步：它們相間地掃描物體209。同步化保證了：與單個(gè)掃描儀相比，兩個(gè)掃描儀產(chǎn)生了兩倍的限定距離的掃描線。通常，多邊形的這種同步可利用第一掃描儀201和第二掃描儀202之間的有線通信217(見圖5)來(lái)實(shí)現(xiàn)。替代性地，這也可通過(guò)使第一掃描儀201的第一時(shí)鐘2012和第二掃描儀202的第二時(shí)鐘2022在具有不可預(yù)測(cè)的時(shí)間延遲的網(wǎng)絡(luò)215(已知的異步通信網(wǎng)絡(luò))上進(jìn)行同步來(lái)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，第一掃描儀201和第二掃描儀202的旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元以2500rpm旋轉(zhuǎn)。

與在運(yùn)送路徑上部署的單個(gè)掃描儀相比，使掃描線的數(shù)量加倍的附加的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)待確定尺寸的物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，單個(gè)掃描儀將產(chǎn)生更少的掃描線。為了克服這一點(diǎn)，在待確定尺寸的物體的運(yùn)送路徑上采用了雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)的兩個(gè)掃描儀，從而獲得了更多的掃描線且因而實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體尺寸的更高精度的測(cè)量。

此外，處理器件還包括相關(guān)器件，即相關(guān)器，以使第一掃描儀201與第三掃描儀203的操作相關(guān)，以便獲取叉車車輛208的速度和方向。處理器件還包括修正器件，以用于針對(duì)由叉車車輛偏離直線(例如沿著中心線206)的方向而產(chǎn)生的誤差、以及通過(guò)第四掃描儀204獲取的高度和傾斜度來(lái)修正通過(guò)雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)測(cè)量的尺寸。

同步器件、相關(guān)器件和修正器件優(yōu)選實(shí)施為在處理器件內(nèi)運(yùn)行的軟件。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)果顯示在測(cè)量區(qū)域205附近的顯示單元214上。在其他示例性實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)果可顯示在遠(yuǎn)程處理單元223上。

在另一示例性實(shí)施例中，通過(guò)將測(cè)量結(jié)果顯示在叉車車輛208內(nèi)的顯示單元214'(圖2)上而使測(cè)量結(jié)果可提供給叉車車輛208的駕駛員。

此外，圖6示出了由作為尺寸確定系統(tǒng)200的一部分的、由第一掃描儀201和第二掃描儀202形成的雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)所生成的視場(chǎng)。如前所述，每個(gè)掃描儀均包括旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元，所述旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元用于以扇形束展開接收的激光光束，并拾取展開的光使之朝著接收器。因此，待確定尺寸的物體209沿著一軸向方向被掃描，如分別來(lái)自第一掃描儀201和第二掃描儀202的扇形掃描212和213所示。

圖7示出了用于對(duì)放置在托盤207上的物體209實(shí)施尺寸測(cè)量的示例性方法700的流程圖，所述托盤207由在測(cè)量區(qū)域205中移動(dòng)的叉車車輛208承載。方法700包括通過(guò)步驟701、702和703來(lái)確立測(cè)量區(qū)域。方法700包括：在步驟701，將第一掃描儀201和第二掃描儀202以雙頭掃描儀布置結(jié)構(gòu)布置在測(cè)量區(qū)域205的相對(duì)側(cè)，以測(cè)量由叉車車輛208承載的物體209的尺寸。方法700還包括：按照步驟702，將第三掃描儀203布置在第一掃描儀201的同一側(cè)，且在測(cè)量區(qū)域205中具有相同定向的視場(chǎng)，以測(cè)量由叉車車輛208承載的物體209的速度和方向。方法700還包括步驟703：在測(cè)量區(qū)域205中將第四掃描儀204布置在第一掃描儀201的同一側(cè)，且優(yōu)選布置在第一掃描儀201和第三掃描儀203之間，以測(cè)量由叉車車輛208承載的物體209的高度和傾斜度。

根據(jù)步驟704和705，方法700還包括通過(guò)叉車車輛208抬起物體209、將物體209通過(guò)測(cè)量區(qū)域205運(yùn)輸?shù)剿哪康牡?。在物體209由叉車車輛208在掃描儀201、202、203和204下方運(yùn)輸?shù)那闆r下，物體的尺寸被檢測(cè)。在緊接著抬起物體之后或叉車車輛的移動(dòng)期間，在步驟706中獲取并存儲(chǔ)物體209的重量。

當(dāng)在測(cè)量區(qū)域205中檢測(cè)到叉車車輛208時(shí)，第一掃描儀201和第二掃描儀202開始掃描過(guò)程，以獲取物體的尺寸(步驟707)。當(dāng)物體在第一掃描儀201和第三掃描儀203之間移動(dòng)時(shí)，通過(guò)第一掃描儀201和第三掃描儀203分別攝取掃描圖像(步驟709)。掃描圖像通過(guò)相關(guān)器件(附圖中未示出)進(jìn)行相關(guān)，以確定移動(dòng)的叉車車輛208在測(cè)量區(qū)域205內(nèi)的時(shí)移。由于第一掃描儀201和第三掃描儀203之間的距離是已知的，因此，通過(guò)相關(guān)器件確定的時(shí)移測(cè)量提供了移動(dòng)的叉車車輛208的速度和方向。

如前所述，第四掃描儀204處在第一掃描儀201和第三掃描儀203之間，且布置在離測(cè)量區(qū)域205的底面的預(yù)定高度處，以便獲取叉車車輛208上的物體209的高度和傾斜度。第四掃描儀204定向成提供一平面中的視場(chǎng)，該平面優(yōu)選定向成垂直于第四掃描儀204的附件225的壁2251。第四掃描儀204的視場(chǎng)指向由叉車車輛208運(yùn)輸?shù)耐斜P20上的物體209的下側(cè)，且隨后如步驟708所示地確定其高度和傾斜度。

如步驟710所示，通過(guò)第一掃描儀201、第二掃描儀202、第三掃描儀203和第四掃描儀204確定的測(cè)量結(jié)果被用來(lái)確定移動(dòng)的叉車車輛208上待確定尺寸的物體209的修正尺寸。

隨后，如步驟711所示，物體209的尺寸和重量的測(cè)量結(jié)果被發(fā)送到遠(yuǎn)程處理單元223。使用所計(jì)算的物體修正尺寸的進(jìn)一步處理可優(yōu)選由遠(yuǎn)程處理單元223執(zhí)行，或也可由主掃描儀內(nèi)的上述處理器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

示例性方法700可包括在測(cè)量區(qū)域205中的尺寸測(cè)量之前或之后識(shí)別由叉車車輛208承載的物體209。這對(duì)于獲知物體的唯一身份及物體的目的地而言是必要的。該要求可通過(guò)將條形碼或矩陣碼228應(yīng)用于物體209來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述條形碼或矩陣碼228可由位于測(cè)量區(qū)域205內(nèi)或外的識(shí)別器件216或216'讀出。作為替代，也可使用讀取物體上的rfid標(biāo)簽的rfid讀取器。示例性方法步驟700還可包括將測(cè)量結(jié)果顯示在測(cè)量區(qū)域205附近的顯示單元210上。附加地或替代性地，可將測(cè)量結(jié)果經(jīng)由有線纜線222或無(wú)線連接發(fā)送至遠(yuǎn)程處理單元223，且可在所述遠(yuǎn)程處理單元中進(jìn)行顯示和/或進(jìn)一步處理。

替代的示例性方法700包括例如通過(guò)可安裝在叉車車輛209上/內(nèi)的顯示屏214'而向叉車車輛208的駕駛員顯示測(cè)量結(jié)果。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用于尺寸確定系統(tǒng)的示例性掃描過(guò)程800。根據(jù)圖8，在步驟801中，承載待確定尺寸的物體209的叉車車輛208朝著測(cè)量區(qū)域205移動(dòng)。例如在主掃描儀(即第一掃描儀201)的處理器中運(yùn)行的程序確定在測(cè)量區(qū)域205中檢測(cè)到的實(shí)體是否是運(yùn)輸物體209的叉車車輛208，如步驟802所示。

此外，尺寸確定系統(tǒng)200的視覺信號(hào)單元210能夠通過(guò)三種信號(hào)顏色向接近的叉車車輛208的駕駛員輸出視覺信號(hào)。當(dāng)視覺信號(hào)單元210顯示綠色信號(hào)時(shí)，它表示尺寸確定系統(tǒng)200的測(cè)量區(qū)域205準(zhǔn)備好進(jìn)行測(cè)量(步驟803)，且掃描過(guò)程可開始(步驟804)。當(dāng)視覺信號(hào)單元210顯示黃色信號(hào)時(shí)，它表示尺寸確定系統(tǒng)200的測(cè)量區(qū)域205正用于為測(cè)量區(qū)域205內(nèi)的叉車車輛208確定尺寸測(cè)量結(jié)果。優(yōu)選地，當(dāng)視覺信號(hào)單元210顯示紅色信號(hào)時(shí)，它表示測(cè)量過(guò)程沒有完全地或成功地執(zhí)行，且沒有成功地確定物體209的最終的尺寸測(cè)量結(jié)果。當(dāng)視覺信號(hào)單元210再次顯示綠色信號(hào)時(shí)，它表示測(cè)量過(guò)程完全地執(zhí)行了，且成功地確定了物體209的最終的尺寸重量。

方法800于是還包括步驟805，其中，由叉車車輛208承載的物體209的尺寸通過(guò)由第一掃描儀201和第二掃描儀202掃描物體209來(lái)確定并在步驟805'存儲(chǔ)結(jié)果。當(dāng)叉車車輛208向前行進(jìn)時(shí)，它在第四掃描儀204前通過(guò)，其中，物體208的高度和傾斜度被測(cè)量和存儲(chǔ)，如圖8中的步驟806和806'所示。方法800還包括步驟808，其中，由叉車車輛208承載的物體209的速度和方向通過(guò)第三掃描儀203確定并在步驟807'中被存儲(chǔ)。根據(jù)該方法，步驟806和步驟807涉及存儲(chǔ)通過(guò)第四掃描儀204和第三掃描儀203計(jì)算的測(cè)量結(jié)果806'、807'，以便提供修正因子，以在叉車車輛208上的物體209移動(dòng)時(shí)確定物體209的最終尺寸，如步驟808所示。修正因子考慮了叉車車輛的移動(dòng)相對(duì)于沿著中心線206的方向在考慮了角度下的偏差。此外，考慮了放置在叉車車輛208的托盤207上的物體209的略微傾斜的放置。修正因子的數(shù)學(xué)計(jì)算優(yōu)選基于簡(jiǎn)單的三角函數(shù)。除了這些步驟之外，可對(duì)步驟808中所獲取的尺寸測(cè)量結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步處理，以提供其他結(jié)果。

在一個(gè)示例性方法中，叉車車輛208從與上述側(cè)相對(duì)的一側(cè)(即，如圖3所示的方向ii)朝著測(cè)量區(qū)域移動(dòng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，本發(fā)明可以以其它特定形式實(shí)施。所描述的尺寸確定系統(tǒng)也可向其它技術(shù)、例如激光測(cè)距儀技術(shù)或三角測(cè)量技術(shù)的尺寸確定操作提供。因此，目前公開的實(shí)施例在所有方面都被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書來(lái)表示，而不是由前述說(shuō)明書來(lái)表示，且在其含義和范圍及其等同物內(nèi)的所有變化都旨在被包括在其中。

附圖標(biāo)記列表

1激光掃描儀頭

2發(fā)送器/接收器布置結(jié)構(gòu)

2a激光發(fā)送器

2b光電探測(cè)器

3旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元

4掃描扇區(qū)

200尺寸確定系統(tǒng)

201第一掃描儀

202第二掃描儀

203第三掃描儀

204第四掃描儀

205測(cè)量區(qū)域

206測(cè)量區(qū)域的中心線

207托盤

208叉車車輛

209待確定尺寸的物體

210、210'視覺信號(hào)單元

211懸軌

212來(lái)自第一掃描儀201的扇形掃描

213來(lái)自第二掃描儀202的扇形掃描

214、214'顯示單元

215異步通信網(wǎng)絡(luò)

216識(shí)別器件

216'識(shí)別器件

217掃描儀202和第一掃描儀201之間的連接線

218頂蓬

219底面

220第二掃描儀202和第三掃描儀203之間的連接線

221第三掃描儀203和第四掃描儀204之間的連接線

222遠(yuǎn)程處理單元223、視覺信號(hào)單元210和顯示單元214之間的連接線

223遠(yuǎn)程處理單元

224垂直于中心線206的線

225第四掃描儀204的附件

2251第四掃描儀204的附件的壁

226測(cè)量區(qū)域205的側(cè)壁

227叉車秤

228機(jī)械可讀識(shí)別碼

230叉車車輛的叉齒

700用于對(duì)由在測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的叉車車輛運(yùn)輸?shù)耐斜P上的物體實(shí)施尺寸測(cè)量的示例性方法

710-711用于實(shí)施方法700的步驟

800用于尺寸確定系統(tǒng)的示例性掃描過(guò)程

801-809用于實(shí)施方法800的步驟

2011第一掃描儀201中的第一旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元

2012第一掃描儀201中的第一時(shí)鐘

2021第二掃描儀202中的第二旋轉(zhuǎn)多邊形六角鏡單元

2012第二掃描儀202中的第二時(shí)鐘