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10 -2 5 · w w w c o m p u t e r - a u t o m a t i o n d e | 4 9 La g e r a u t o m a t i o n Zusätzlich erhöht sich durch die schnelle visuelle Inspektion und Dokumentation im Wareneingang auch die Qualität der einzelnen Transportschritte Der aktuelle Zustand wird schnell erfasst und eventuelle Beschädigungen Verschmutzungen oder falsch aufgebrachte Labels werden direkt erkannt Somit kann frühzeitig selektiert werden der Materialfluss wird nicht durch fehlerhafte oder defekte Teile gestört Eine wichtige Rolle spielt last but not least die Skalierbarkeit der Lagerautomatisierung die von teilautomatisierten Hubwagen bis zu vollautomatisierten Schwerlaststaplern reicht Kamerabasierte Systeme helfen dabei die Skalierbarkeit voranzutreiben Die passende Hardware Doch wie müssen die Kameras aufgebaut sein um die genannten Funktionen erfüllen zu können? Die Elektronik sowie die Funktionalität der integrierten CPU müssen zunächst einmal geeignet sein sehr große Datenmengen in Echtzeit verarbeiten zu können Darüber hinaus muss die CPU robust designt sein und Umwelteinflüsse wie etwa Vibration Kälte und Hitze verkraften Texas Instruments bietet hier beispielsweise ‚AM67x‘-Prozessoren Diese skalierbare CPU-Familie kann als Herzstück für intelligente kamerabasierte Lösungen in Gabelstaplern oder autonomen Flurfahrzeugen dienen Sie verfügt über eine Multi-Core-Architektur die sich aus bis zu vier Cortex-A53-Cores und einem Cortex-R5F zusammensetzt Diese Kombination eignet sich für komplexe Steuerungen mit echtzeitund sicherheitskritischen Aufgaben Wahlweise sind die Prozessoren mit Bildverarbeitungsbeschleunigern ausgestattet zum Beispiel einem Vision Processing Accelerator mit eingebauten Image Signal Processor ISP Dieser verarbeitet Bildinhalte und ermöglicht diverse Auflösungen sowie die Nutzung von Wide Dynamic Range WDR die speziell bei wechselnden Helligkeitsbedingungen hilfreich ist etwa beim Übergang von einer Halle in den Außenbereich Hinzu kommt eine Linsenverzehrungskorrektur bei Weitwinkelobjektiven mittels Lens Distortion Correction LDC Zwar sollen Fischaugen-Kameraobjektive einen möglichst großen Bereich aufnehmen die Wölbung der Linse führt aber auch zu einer Fehleinschätzung von Distanzen LDC hilft dabei das Bild korrekt auszuwerten Speziell für autonome Fahrzeuge wie einen Palettenstapler oder ein Flurförderfahrzeug ist der Depth and Motion Processing Accelerator DMPAC interessant da dieser Beschleuniger für das räumliche Sehen über Stereokameras und die Einschätzung von Raum und Bewegung essentiell ist Die Bedeutung der Schnittstellen Für viele Multi-Kameraanwendungen ist die Anzahl der verfügbaren Kameraschnittstellen entscheidend Der AM67x bietet unter anderem bis zu vierfach MIPI-CSI zur direkten Anbindung von Kamerasensoren Diese Schnittstellen sind speziell bei autonomen Flurförderfahrzeugen oder Staplern interessant – sei es als Rückfahrkamera zum sicheren Rangieren mit Waren oder für die Einschätzung ob der vorgeschlagene Lagerplatz die entsprechende Größe vorhält Darüber hinaus benötigt die Elektronik eine Vielzahl unterschiedlicher Schnittstellen zum Beispiel CAN-FD um Sensoren anzubinden oder Display-Schnittstellen wie LVDS oder DSI um ein oder mehrere Displays anzusteuern und verschiedene Inhalte wie Konfigurationslisten oder die Rückfahrkamera abzubilden All dies erleichtert die Navigation durch die Waren Über PCIe können mobile Netzwerkverbindungen wie WLAN Bluetooth oder GPS angebunden und zur Vernetzung der Flurförderfahrzeuge verwendet werden Hierüber können neue Aufträge oder Aufgaben verteilt und die Lagerdurchlaufzeit optimiert werden Auch Sicherheitsfunktionen sind an Bord der CPU zum Beispiel Secure Boot oder Verschlüsselungen von Daten Diese Funktionen schützen zum einen aufgenommene Bildinhalte vor fremdem Zugriff und Missbrauch und stellen zum anderen sicher dass zum Beispiel die Firmware der Flurförderfahrzeuge nicht manipuliert werden kann Speziell bei batteriebetriebenen Systemen wie Staplern ist die Energieeffizienz ein sehr wichtiges Thema Die Fahrzeuge müssen im Mehrschichtbetrieb durchhalten und benötigen daher lange Batterielaufzeiten entsprechen sparsam muss die Elektronik sein Die AM67x-Familie bietet hier eine durchschnittliche Leistungsaufnahme von circa 6 W TQ als Hersteller von Embedded-Modulen bietet zwei Formfaktoren auf Basis des AM67x an als Steckerund als LGA-Modul Lötmodul Dank ihrer kompakten Bauweise lassen sich die Designs in unterschiedlichste Anwendungen der Logistikbranche integrieren – sei es als Nachrüstung oder als fester Bestandteil der Steuerelektronik von Flurförderfahrzeugen ik Andreas Willig ist Produktmanager bei TQ-Systems in Seefeld Das Embedded-Modul ‚TQMa67xx‘ verfügt neben zahlreichen Kameraund Sensoreingängen auch über die entsprechenden Bildverarbeitungsbeschleuniger Bild TQ-Systems