專利名稱：陸上車輛相對于起重機(jī)的相對定位方法
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)：
所述集裝箱為長方形平行六面體，其尺寸為國際標(biāo)準(zhǔn)尺寸，寬度為10英尺，長度為20英尺或30英尺或40英尺。本發(fā)明為無限制優(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間，以提高盈利率并降低由此產(chǎn)生的費用。為此，人們改進(jìn)起吊桿，以通過單次裝卸操作在運輸載體之間移動單個集裝箱，和通過復(fù)式裝卸操作在一次移動中搬運一排或多排集裝箱。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)，特別是相對于起重機(jī)車輛底盤進(jìn)行定位。一種簡易的方法是在地面做標(biāo)記，然后劃定車輛相對于起重機(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)車輛相對于起重機(jī)的停放位置。該方法在于起重機(jī)操作員通過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，其不能或很難同時引導(dǎo)多臺車輛的停置定位。為解決這一缺點，可安裝自動系統(tǒng)同時向多臺車輛傳達(dá)指令，使車輛能正確地停置在起重機(jī)之下。所述自動系統(tǒng)使用一個定中心整體參照物，根據(jù)探測到的相關(guān)車輛的位置向每臺車輛傳達(dá)指令。所述探測可通過探測裝置完成，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，在不使用上述自動系統(tǒng)的情況下，只能提供不甚精確的初步定位。由于相對于起重機(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于起重機(jī)的相對定位方法，特別是車輛間的相對定位方法。為此，本發(fā)明提供了一種陸上車輛相對于起重機(jī)的相對定位方法，所述起重機(jī)用于從所述運輸載體上卸載貨物和將貨物裝載到所述運輸載體上。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所述第一車輛相對于所述第二車輛的位置，執(zhí)行自身的定位。其另一特征在于實時執(zhí)行多臺車輛的定位。當(dāng)?shù)谝卉囕v移動時，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)實施例，對所述坐標(biāo)差使用一個公差等級。本發(fā)明確保實時提供車輛間的準(zhǔn)確定位，并確保定位能同時進(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
及實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實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/卸載集裝箱時的起重機(jī)側(cè)面示意圖；-圖2是多臺車輛上裝載/卸載集裝箱時，根據(jù)本發(fā)明方法進(jìn)行車輛間相對定位時的起重機(jī)俯視圖。本發(fā)明涉及陸上車輛I相對于貨物裝卸起重機(jī)2的相對定位，所述起重機(jī)將至少一個集裝箱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)明方法可同時進(jìn)行多臺車輛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相對于所述起重機(jī)2的相對定位方法，其特征在于至少有2臺車輛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?？刹捎貌煌绞酵瓿傻谝卉囕v101的初次定位，如從起重機(jī)處傳送定位數(shù)據(jù)。同時根據(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)可自動傳送所述數(shù)據(jù)。起重機(jī)2可安裝探測裝置4，以探測限定區(qū)域內(nèi)的車輛101。探測到車輛后，當(dāng)無其它車輛在所述區(qū)域內(nèi)時，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和識別其它車輛。第一車輛101可接收專有鑒別信號，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)各自的定位識別碼進(jìn)行相互間的定位。識別碼可為位置碼或定位坐標(biāo)碼。根據(jù)優(yōu)選實施例，本發(fā)明的相對定位方法在于計算第一車輛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。可根據(jù)至少兩條坐標(biāo)軸來計算所述坐標(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λ鲎鴺?biāo)差使用一個最下極限值，以使得停置車輛之間的間距最小。
此外，可對所述坐標(biāo)差使用公差等級?？紤]到車輛定位的正確性，所述定位方法預(yù)設(shè)了一個限定間距，約為I厘米或數(shù)厘米?？筛鶕?jù)裝卸起吊桿的公差來計算所述公差等級。此外，本發(fā)明的相對定位方法可實時停置車輛101、102、103和104，因此車輛間以及第一車輛101與起重機(jī)2之間的探測頻率較高。此特殊性可確保在第一車輛101移動時定位第二車輛102。由于本發(fā)明方法無需等待一臺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)省定位時間。根據(jù)優(yōu)選實施例，可通過安裝在各車輛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可獨立地安裝探測和導(dǎo)向系統(tǒng)?？煽紤]使用任意類型的探測器(發(fā)射器和接收器)。根據(jù)特殊實施例，至少有一個發(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裝置4中。所述起重機(jī)2可安裝一臺計算機(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)送所述計算機(jī)編輯的數(shù)據(jù)?？稍诟鬈囕v中安裝一個接收器，以接收所述編輯的數(shù)據(jù)。車輛可通過起重機(jī)2傳送的編輯數(shù)據(jù)了解所有其它車輛的位置。可通過裝置7完成所述探測以及數(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，各臺車輛可安裝一個差值計算系統(tǒng)，所述計算系統(tǒng)根據(jù)接收到的編輯數(shù)據(jù)或直接從其它車輛探測到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生導(dǎo)向指令，并通過安裝在駕駛艙內(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，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，可配置運行模式可選擇移動排列，如橫坐標(biāo)上的縱向移動軸。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別碼的車輛。本發(fā)明的相對定位方法也可作為牽弓I車輛和港口自動車輛的一種導(dǎo)向應(yīng)用，在半自動模式下，駕駛員駕駛車輛，但由通過本發(fā)明方法傳送的指令來進(jìn)行導(dǎo)向。此外，在完全自動化的港口，本發(fā)明可作為GPS定位系統(tǒng)的補(bǔ)充。實際上，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。本發(fā)明可根據(jù)起重機(jī)2和其它車輛的位置同時定位多臺車輛。本發(fā)明具有極高的應(yīng)用靈活性，可應(yīng)對各類型的裝載和卸載作業(yè)，無論簡單或者復(fù)雜的裝卸作業(yè)，本發(fā)明方法均適用。實際上，在裝載或卸載單個集裝箱3時，本發(fā)明可引導(dǎo)車輛準(zhǔn)確地排成直線，節(jié)省了操作時間。
最后，本發(fā)明可完全并入到車輛中，此時，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于起重機(jī)(2)的相對定位方法，所述起重機(jī)從運輸載體上卸載貨物以及將貨物裝載到所述運輸載體上，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第二車輛(102)探測第一車輛(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所述的相對定位方法，其特征在于實時進(jìn)行車輛(101)和(102)的定位。
3.如權(quán)利要求I或2所述的相對定位方法，其特征在于第一車輛(101)移動時進(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)利要求所述的相對定位方法，其特征在于通過第一車輛(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所述的相對定位方法，其特征在于對所述坐標(biāo)差使用公差等級。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陸上車輛相對于起重機(jī)(2)的相對定位方法，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第二車輛(102)探測第一車輛(101)的位置，以根據(jù)其位置定位所述第二車輛。
文檔編號G06Q10/00GK102741150SQ201080049290
公開日2012年10月17日 申請日期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 申請人:昂維仲汽車工程諾瓦茲沃技術(shù)公司