專利名稱：陸上車輛相對(duì)于起重機(jī)的相對(duì)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)重裝卸領(lǐng)域，尤其是集裝箱的裝載和卸載。
背景技術(shù)：
所述集裝箱為長(zhǎng)方形平行六面體，其尺寸為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尺寸，寬度為10英尺，長(zhǎng)度為20英尺或30英尺或40英尺。本發(fā)明為無(wú)限制優(yōu)選應(yīng)用，用于港口集裝箱的裝卸以及將貨物 從艦船(如集裝箱船)換裝到陸上車輛或從陸上車輛換裝到艦船上，通常使用配備起吊桿(通常也被稱為“貨柜吊具”)的起重機(jī)進(jìn)行所述換裝。在所述應(yīng)用范圍內(nèi)，集裝箱的裝卸作業(yè)需要固定相關(guān)車輛，但應(yīng)盡可能地縮短此固定時(shí)間，以提高盈利率并降低由此產(chǎn)生的費(fèi)用。為此，人們改進(jìn)起吊桿，以通過(guò)單次裝卸操作在運(yùn)輸載體之間移動(dòng)單個(gè)集裝箱，和通過(guò)復(fù)式裝卸操作在一次移動(dòng)中搬運(yùn)一排或多排集裝箱。然而，多排集裝箱的取回或放置在集裝箱船同一水平處比較容易操作，但在陸上車輛同一水平處的操作就并非易事。實(shí)際上，陸上車輛應(yīng)準(zhǔn)確地停置在起重機(jī)之下，以便操作人員能以最少的操作次數(shù)將集裝箱從陸上車輛上取出或?qū)⒓b箱放置在陸上車輛上。為此，現(xiàn)有多種陸上車輛的定位系統(tǒng)，特別是相對(duì)于起重機(jī)車輛底盤進(jìn)行定位。一種簡(jiǎn)易的方法是在地面做標(biāo)記，然后劃定車輛相對(duì)于起重機(jī)的停放位置。但駕駛員不能保證每次將車輛停置在準(zhǔn)確位置，作為此方法的補(bǔ)充，可安置三色指示燈在駕駛員停置車輛時(shí)向其作出指示。但是此方法并不精確，不能達(dá)到完全滿意的效果。此外，使用此方法，在縱向前進(jìn)方向上的停放位置相對(duì)準(zhǔn)確，而車輛的側(cè)面定位則不甚準(zhǔn)確。還有一種方法可直接協(xié)調(diào)車輛相對(duì)于起重機(jī)的停放位置。該方法在于起重機(jī)操作員通過(guò)車載顯示屏人工指揮駕駛員停車。所述方法的效果取決于駕駛員收到的指令，其不能或很難同時(shí)引導(dǎo)多臺(tái)車輛的停置定位。為解決這一缺點(diǎn)，可安裝自動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)向多臺(tái)車輛傳達(dá)指令，使車輛能正確地停置在起重機(jī)之下。所述自動(dòng)系統(tǒng)使用一個(gè)定中心整體參照物，根據(jù)探測(cè)到的相關(guān)車輛的位置向每臺(tái)車輛傳達(dá)指令。所述探測(cè)可通過(guò)探測(cè)裝置完成，如鐳射光束或紅外線光束，安裝在車輛上的標(biāo)記，或安裝在車輛或起重機(jī)上的發(fā)射器/接收器。此外，還可考慮其它系統(tǒng)，如GPS (全球定位系統(tǒng))，但均不能達(dá)到完全令人滿意的精確度，在不使用上述自動(dòng)系統(tǒng)的情況下，只能提供不甚精確的初步定位。由于相對(duì)于起重機(jī)的定中心整體參照，現(xiàn)有定位裝置和方法都顯示出極大缺陷。此外，所述系統(tǒng)需要等待前面車輛定位完畢后方可定位其它車輛。文件WO 032/078292、DE 40. 05. 538 和 EP I. 182. 154 闡述了該領(lǐng)域的行業(yè)現(xiàn)狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服此類缺陷，提供一種全新的陸上車輛相對(duì)于起重機(jī)的相對(duì)定位方法，特別是車輛間的相對(duì)定位方法。為此，本發(fā)明提供了一種陸上車輛相對(duì)于起重機(jī)的相對(duì)定位方法，所述起重機(jī)用于從所述運(yùn)輸載體上卸載貨物和將貨物裝載到所述運(yùn)輸載體上。根據(jù)所述定位方法，第一車輛停置在所述起重機(jī)之下，其特征在于至少有一輛第二車輛探測(cè)所述第一車輛相對(duì)于所述第二車輛的位置，執(zhí)行自身的定位。其另一特征在于實(shí)時(shí)執(zhí)行多臺(tái)車輛的定位。當(dāng)?shù)谝卉囕v移動(dòng)時(shí)，執(zhí)行所述第二車輛的定位。此外，根據(jù)起重機(jī)下的定中心整體標(biāo)記或從所述起重機(jī)發(fā)出的引導(dǎo)信息執(zhí)行起重機(jī)之下第一車輛的定位。本方法在于通過(guò)第一車輛和第二車輛之間的位置和至少兩條坐標(biāo)軸進(jìn)行坐標(biāo)差計(jì)算，然后根據(jù)所述坐標(biāo)差，向第二車輛發(fā)送導(dǎo)向指令。 根據(jù)實(shí)施例，對(duì)所述坐標(biāo)差使用一個(gè)公差等級(jí)。本發(fā)明確保實(shí)時(shí)提供車輛間的準(zhǔn)確定位，并確保定位能同時(shí)進(jìn)行。為了使本發(fā)明的特征更加清楚明白，以下結(jié)合附圖
及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。-圖I是車輛上裝載/卸載集裝箱時(shí)的起重機(jī)側(cè)面示意圖；-圖2是多臺(tái)車輛上裝載/卸載集裝箱時(shí)，根據(jù)本發(fā)明方法進(jìn)行車輛間相對(duì)定位時(shí)的起重機(jī)俯視圖。本發(fā)明涉及陸上車輛I相對(duì)于貨物裝卸起重機(jī)2的相對(duì)定位，所述起重機(jī)將至少一個(gè)集裝箱3裝載到所述車輛I上，或?qū)⑺黾b箱從所述車輛上卸載。本發(fā)明的定位方法為相對(duì)定位，即根據(jù)所述起重機(jī)2的位置和已定位的或正在定位中的第一車輛101的位置來(lái)定位第二車輛應(yīng)停置的位置。如第一車輛正在定位中，本發(fā)明方法可同時(shí)進(jìn)行多臺(tái)車輛101、102、103和104的定位。為此，本發(fā)明提供一種陸上車輛101、102、103和104相對(duì)于所述起重機(jī)2的相對(duì)定位方法，其特征在于至少有2臺(tái)車輛101和102。首先，所述方法根據(jù)起重機(jī)2上的定中心整體參照物，以標(biāo)準(zhǔn)方式將第一車輛101停置于所述起重機(jī)2之下。可采用不同方式完成第一車輛101的初次定位，如從起重機(jī)處傳送定位數(shù)據(jù)。同時(shí)根據(jù)起重機(jī)2下的定中心整體標(biāo)記或直接從所述起重機(jī)傳送導(dǎo)向信息完成第一車輛101在起重機(jī)2下的定位?？捎刹僮魅藛T或自動(dòng)裝置發(fā)出所述導(dǎo)向信息。此外，起重機(jī)2和定位系統(tǒng)可自動(dòng)傳送所述數(shù)據(jù)。起重機(jī)2可安裝探測(cè)裝置4，以探測(cè)限定區(qū)域內(nèi)的車輛101。探測(cè)到車輛后，當(dāng)無(wú)其它車輛在所述區(qū)域內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)確定其為第一車輛101，并向其發(fā)送停駐指令。初次定位完成后，第二車輛102探測(cè)第一車輛101的位置，然后根據(jù)此位置進(jìn)行所述第二車輛的定位。通常情況下，本發(fā)明系統(tǒng)配備的所有車輛均可探測(cè)和識(shí)別其它車輛。第一車輛101可接收專有鑒別信號(hào)，以幫助其它車輛102、103和104進(jìn)行鑒別和定位。此外，車輛102、103和104可根據(jù)所述第一車輛101的位置進(jìn)行定位，所述車輛也能根據(jù)各自的定位識(shí)別碼進(jìn)行相互間的定位。識(shí)別碼可為位置碼或定位坐標(biāo)碼。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的相對(duì)定位方法在于計(jì)算第一車輛101和第二車輛102之間位置的坐標(biāo)差，然后根據(jù)所述坐標(biāo)差，向所述第二車輛102發(fā)送導(dǎo)向指令?？筛鶕?jù)至少兩條坐標(biāo)軸來(lái)計(jì)算所述坐標(biāo)差，特別是帶橫坐標(biāo)X和縱坐標(biāo)Y的二維笛卡爾坐標(biāo)。此坐標(biāo)可以起重機(jī)2或第一車輛101為中心。所述坐標(biāo)差可自動(dòng)引導(dǎo)第二車輛102的停置或向所述第二車輛的駕駛員傳達(dá)導(dǎo)向或駕駛指令?？蓪?duì)所述坐標(biāo)差使用一個(gè)最下極限值，以使得停置車輛之間的間距最小。
此外，可對(duì)所述坐標(biāo)差使用公差等級(jí)。考慮到車輛定位的正確性，所述定位方法預(yù)設(shè)了一個(gè)限定間距，約為I厘米或數(shù)厘米?？筛鶕?jù)裝卸起吊桿的公差來(lái)計(jì)算所述公差等級(jí)。此外，本發(fā)明的相對(duì)定位方法可實(shí)時(shí)停置車輛101、102、103和104，因此車輛間以及第一車輛101與起重機(jī)2之間的探測(cè)頻率較高。此特殊性可確保在第一車輛101移動(dòng)時(shí)定位第二車輛102。由于本發(fā)明方法無(wú)需等待一臺(tái)車輛定位停置完成后才能定位其它車輛，所以本發(fā)明可節(jié)省定位時(shí)間。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，可通過(guò)安裝在各車輛I駕駛艙5內(nèi)的可視化顯示裝置向駕駛員傳遞導(dǎo)向數(shù)據(jù)。此外，各車輛I可獨(dú)立地安裝探測(cè)和導(dǎo)向系統(tǒng)。可考慮使用任意類型的探測(cè)器(發(fā)射器和接收器)。根據(jù)特殊實(shí)施例，至少有一個(gè)發(fā)射器6安置在各車輛I同一水平處，以確定車輛的位置和鑒別車輛。所述發(fā)射器6可安裝在車輛I的上半部分，如駕駛艙5的頂部。此外，可將一個(gè)接收器安裝在起重機(jī)2上，以接收附近車輛的位置和身份信息，特別是位于前述區(qū)域內(nèi)的車輛的相關(guān)信息。所述接收器可并入到探測(cè)裝置4中。所述起重機(jī)2可安裝一臺(tái)計(jì)算機(jī)，編輯關(guān)于起重機(jī)之下和所述區(qū)域范圍內(nèi)的各車輛坐標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)。所述計(jì)算機(jī)還可向第一車輛101發(fā)送導(dǎo)向數(shù)據(jù)引導(dǎo)其停置。起重機(jī)2也可安裝一個(gè)相同的或不同的發(fā)射器，向其它車輛102、103、104發(fā)送所述計(jì)算機(jī)編輯的數(shù)據(jù)?？稍诟鬈囕v中安裝一個(gè)接收器，以接收所述編輯的數(shù)據(jù)。車輛可通過(guò)起重機(jī)2傳送的編輯數(shù)據(jù)了解所有其它車輛的位置?？赏ㄟ^(guò)裝置7完成所述探測(cè)以及數(shù)據(jù)的接收和發(fā)射，如鐳射光束或紅外線光束，安裝在車輛前后的標(biāo)記，或安裝在車輛和起重機(jī)上的發(fā)射器/接收器等。此外，各臺(tái)車輛可安裝一個(gè)差值計(jì)算系統(tǒng)，所述計(jì)算系統(tǒng)根據(jù)接收到的編輯數(shù)據(jù)或直接從其它車輛探測(cè)到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生導(dǎo)向指令，并通過(guò)安裝在駕駛艙內(nèi)的可視化顯示裝置將指令發(fā)送給駕駛員。根據(jù)附圖所示，所述計(jì)算系統(tǒng)還可作為車輛駕駛員的參考，特別是在裝載集裝箱3時(shí)，各車輛可得到不同的目的地區(qū)域，以優(yōu)化車輛路線及其操作。例如，可配置運(yùn)行模式可選擇移動(dòng)排列，如橫坐標(biāo)上的縱向移動(dòng)軸。駕駛員只需駕駛車輛直線前進(jìn)，直至Y軸上的準(zhǔn)確位置。數(shù)據(jù)可以各種形式進(jìn)行顯示交換和傳送，特別是坐標(biāo)矩陣，所述矩陣可定位帶識(shí)別碼的車輛。本發(fā)明的相對(duì)定位方法也可作為牽弓I車輛和港口自動(dòng)車輛的一種導(dǎo)向應(yīng)用，在半自動(dòng)模式下，駕駛員駕駛車輛，但由通過(guò)本發(fā)明方法傳送的指令來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向。此外，在完全自動(dòng)化的港口，本發(fā)明可作為GPS定位系統(tǒng)的補(bǔ)充。實(shí)際上，可使用港口的終端整體定位系統(tǒng)或衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)完成起重機(jī)2下車輛的粗略定位，然后再通過(guò)本發(fā)明的方法完成剩余的定位作業(yè)，特別是起重機(jī)2附近和指定區(qū)域內(nèi)車輛的位置探測(cè)。本發(fā)明可根據(jù)起重機(jī)2和其它車輛的位置同時(shí)定位多臺(tái)車輛。本發(fā)明具有極高的應(yīng)用靈活性，可應(yīng)對(duì)各類型的裝載和卸載作業(yè)，無(wú)論簡(jiǎn)單或者復(fù)雜的裝卸作業(yè)，本發(fā)明方法均適用。實(shí)際上，在裝載或卸載單個(gè)集裝箱3時(shí)，本發(fā)明可引導(dǎo)車輛準(zhǔn)確地排成直線，節(jié)省了操作時(shí)間。
最后，本發(fā)明可完全并入到車輛中，此時(shí)，起重機(jī)不再作為整體方位標(biāo)。各車輛可不再根據(jù)起重機(jī)的位置定位，而根據(jù)其它車輛的位置進(jìn)行定位。
權(quán)利要求
1.一種陸上車輛相對(duì)于起重機(jī)(2)的相對(duì)定位方法，所述起重機(jī)從運(yùn)輸載體上卸載貨物以及將貨物裝載到所述運(yùn)輸載體上，其中第一車輛(101)停置在所述起重機(jī)(2)之下，其特征在于至少有一臺(tái)第二車輛(102)探測(cè)第一車輛(101)的位置，以根據(jù)其位置定位所述第二車輛。
2.如權(quán)利要求I所述的相對(duì)定位方法，其特征在于實(shí)時(shí)進(jìn)行車輛(101)和(102)的定位。
3.如權(quán)利要求I或2所述的相對(duì)定位方法，其特征在于第一車輛(101)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行所述第二車輛的定位。
4.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的相對(duì)定位方法，其特征在于根據(jù)起重機(jī)(2)下的定中心整體標(biāo)記或從所述起重機(jī)(2)傳送出的導(dǎo)向信息進(jìn)行所述起重機(jī)(2)下的第一車輛的定位。
5.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的相對(duì)定位方法，其特征在于通過(guò)第一車輛(101)和第二車輛(102)之間的位置和至少兩條坐標(biāo)軸進(jìn)行坐標(biāo)差計(jì)算，然后根據(jù)所述坐標(biāo)差，向所述第二車輛(102)發(fā)送導(dǎo)向指令。
6.如權(quán)利要求5所述的相對(duì)定位方法，其特征在于對(duì)所述坐標(biāo)差使用公差等級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陸上車輛相對(duì)于起重機(jī)(2)的相對(duì)定位方法，所述起重機(jī)(2)從所述車輛上卸載貨物以及將貨物裝載到所述車輛上。本發(fā)明涉及一種方法，其中第一車輛(101)停置在所述起重機(jī)(2)之下，其特征在于至少有一臺(tái)第二車輛(102)探測(cè)第一車輛(101)的位置，以根據(jù)其位置定位所述第二車輛。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102741150SQ201080049290
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者帕斯卡·巴隆 申請(qǐng)人:昂維仲汽車工程諾瓦茲沃技術(shù)公司