集装箱扫描系统的制作方法_2

文档序号:8460132阅读:来源:国知局
装箱由起重机操作的高度(或者可选的是深度或宽度)。其直接优点在于,由于每小时能够执行更多的运动量,所以本发明改善了码头的整体性能。
[0023]采用导轨由于采用缆索或可动操作臂的直接想到的实施方式,该实施方式在港口或铁路领域中由于存在风、雨和盐而导致的恶劣环境条件下性能较差。导轨需要的检查和维护更少,因此停工检修时间和操作成本降低。
[0024]根据该应用,导轨可以安装在起重机的一个或两个海侧支撑件以及起重机的一个或两个陆侧支撑件上,导轨可以安装在起重机的一个或两个门梁上,并且导轨可以安装在起重机的一个或两个下梁上。对于每个导轨,可以想到必须有至少一个摄像机/传感器,从而能够沿着该导轨的整个长度进行扫描。因此所需的摄像机和传感器的数量与现有技术相比明显减少,在现有技术中在每个梁上必须固定安装有多个摄像机。在基本上竖直安装时,可以在起重机的任意操作高度处进行扫描。对于其它应用而言,导轨优选水平设置,例如沿着一个或多个门梁设置,以便扫描集装箱的正面和背面,或者沿着起重机的一个或多个下梁设置以扫描集装箱的侧面。也可以想到基本上竖直安装和基本上安装的导轨的组合。
[0025]本发明还能够在集装箱装卸过程中在正在装载/卸载集装箱期间非常早地扫描集装箱表面。在导轨例如安装在起重机的竖直海侧支撑件上时,摄像机/传感器单元能够运动到起重机的工作高度,例如码头上方25米,并且在集装箱仍然处于25米高度处并且沿着集装箱吊臂水平运动期间扫描印制在集装箱的正面或背面上的集装箱ID。
[0026]另外,摄像机/传感器单元出于维护的缘故能够沿着导轨运动到检修位置。在导轨竖直安装的情况下,检修位置例如可以为沿着导轨的最下面位置。然后可以在不需要特别高的起重卡车的情况下对摄像机以及可能的摄像机/传感器单元中的其它电子器件进行维护。
[0027]还要注意的是,每个都保持着一个或多个摄像机和/或传感器的一个或多个摄像机/传感器单元沿着单个导轨可动地安装。
[0028]本发明可以用在许多现有的起重机上,并且能够用在能够到达50米以上高度的下一代起重机上。对于这种高起重机,本发明其额外的优点在于,能够在过程中的早期在空中即在集装箱仍然处于50米的高度处时进行扫描,而不会使得电子期间的维护复杂化。
[0029]供电布线沿着其上安装所述导轨的起重机支撑件或梁配置,以便给运动的摄像机/传感器单元供电。电源例如可以通过滑动触头或者任意其它输电装置传输给运动的摄像机/传感器单元。电源线以及还可能是用于在摄像机/传感器单元和控制单元之间数据连接的数据线容纳在导轨的专门内部空间中。该内部空间预期用于布线和机械部件。
[0030]在由权利要求2限定的根据本发明的集装箱扫描系统的优选实施方案中,所述导轨包括承载结构和所述摄像机/传感器单元沿着其运动的内部结构。
[0031]实际上,可动摄像机/传感器单元沿着其运动穿过具有轮子的小车的结构以及安装在起重机的支腿或梁上的承载结构整合到单个导轨中。基于单独的非承载结构和承载结构的可选解决方案更昂贵。
[0032]依据由权利要求3所限定的根据本发明的集装箱扫描系统的有益方面,所述摄像机/传感器单元包括可转动摄像机和/或传感器。
[0033]可转动摄像机/传感器带来的好处在于,单个摄像机/传感器能够在集装箱正在运动期间对集装箱进行多次成像。可转动摄像机/传感器其好处在于,它使得起重机能够在卸载或装载集装箱时遵循最佳路径。该最佳路径是通过所述控制单元计算出,并且考虑了集装箱在其间运动的码头实际位置和船上的实际位置。根据那些位置,集装箱应该沿着摄像机/传感器正在以特定的角度沿着其运动的梁或支撑件通过。在摄像机/传感器是可转动的时,摄像机/传感器能够根据由所述最佳路径所遵循的角度或曲线转动,由此能够进行成功的成像,且不会对起重机操作和性能造成任何影响:起重机不会偏离所计算出的最佳路径并且无需减缓起重机的操作。
[0034]依据由权利要求4所限定的根据本发明的集装箱扫描系统的可选方面,将所述摄像机/传感器转动并且控制成产生三个集装箱图像以分别扫描集装箱的正面、短侧面和背面。
[0035]实际上,在摄像机/传感器是可转动的情况下,可以采用单个摄像机/传感器来在沿着最佳路径装载/卸载集装箱期间扫描集装箱的三个侧面。在集装箱经过摄像机/传感器单元正在沿着其运动的梁或支撑件之前,能够通过使得摄像机/传感器头向前转动成功地扫描集装箱的正面或背面。在集装箱正在经过摄像机/传感器单元正在沿着其运动的梁或支撑件期间,能够扫描集装箱的短侧面。至少在集装箱已经经过摄像机/传感器单元正在沿着其运动的梁或支撑件时,仍然能够通过使得摄像机/传感器头向后转动来成功地扫描集装箱的背面或正面。
[0036]依据由权利要求5所限定的根据本发明的集装箱扫描系统的另一个有利方面,所述摄像机/传感器单元包括倾斜摄像机和/或传感器。
[0037]倾斜摄像机和/或传感器带来的好处在于,扫描系统能够更好的适应起重机所遵循的最佳路径。根据集装箱在船上的位置和/或船的尺寸,控制机计算出最佳路径并且起重机遵循该最佳路径,该最佳路径在摄像机/传感器正在沿着其运动的梁或支撑件附近是下倾的或上倾的。在最佳路径是上倾的时,采用向上倾斜的摄像机/传感器最佳地拍摄正在靠近的集装箱的图像。同样,在最佳路径是下倾的时,采用向下倾斜的摄像机/传感器最佳地拍摄正在靠近的集装箱的图像,并且采用向下倾斜的摄像机/传感器最佳地拍摄正在离开的集装箱的图像。这样,进一步改善了集装箱扫描的成功率。
[0038]依据具有可转动倾斜摄像机和/或传感器的根据本发明的集装箱扫描系统的另一个有利方面,所述控制单元还能够获得表示集装箱起重机的最佳装载/卸载路径的最佳路径信息;并且所述控制单元还适用于根据所述最佳路径信息控制所述摄像机/传感器的转动和倾斜。
[0039]实际上,为了使得对码头性能的影响最小化,即使得最佳路径偏移最小化,所述摄像机或传感器优选构成为可转动和倾斜,并且所述控制单元适用于利用有关最佳路径的知识来控制摄像机和/或传感器的转动和倾斜。
[0040]任选的是,如由权利要求7所限定的一样,在根据本发明的集装箱扫描系统中的所述摄像机/传感器单元还包括照明单元,用于至少在扫描期间照亮集装箱。
[0041]实际上,为了能够在黑夜、灰尘或大雾条件下或在会妨碍可视性的某些天气条件下,所述摄像机/传感器单元优选配备有照明单元,它能够至少在进行扫描或者摄像机拍摄图像的时刻照亮集装箱。
[0042]如进一步由权利要求8所规定的一样,在根据本发明的集装箱扫描系统中的所述照明单元优选是可转动的和/或倾斜的。
[0043]实际上,正好像摄像机和/或传感器一样,所述照明单元优选操纵为可转动和/或倾斜以便使得对码头性能的影响最小化。即使在黑夜、灰尘或大雾条件下或者在需要采用照明的天气条件下,也能够使得起重机遵循这样计算出的最佳路径。
[0044]在根据本发明的集装箱扫描系统的第一实施方案中,如由权利要求9所限定的一样,
[0045]所述导轨基本上竖直地安装在所述集装箱起重机的海侧支撑件或陆侧支撑件上;
[0046]所述操作位置为所述集装箱起重机的操作高度;并且
[0047]所述摄像机/传感器单元沿着所述导轨运动到所述操作高度,在此处在通过所述集装箱起重机使得所述集装箱运动越过所述竖直海侧支撑件或陆侧支撑件期间,所述摄像机和/或传感器能够扫描所述集装箱的外表面。
[0048]因此,在本发明的第一实施方案中,所述摄像机/传感器组沿着起重机的海侧或陆侧支撑件竖直地或者例如在海侧或陆侧支撑件包含有倾斜的部件并且因此偏离竖直方向的情况下基本上竖直地运动。例如,停靠码头的某些船侧向延伸越过码头边沿并且因此需要起重机从特定高度向前的海侧支撑件向内弯曲。因此,摄像机/传感器单元可动地安装在其上的导轨在这种海侧支撑件的整个长度上也不应该是竖直的。沿着起重机的海侧支撑件配置本发明的优点在于,摄像机/传感器单元能够在集装箱朝着或远离船运动期间扫描集装箱,因为保持着集装箱的吊具无论如何都会沿着海侧支撑件通过。因此能够扫描集装箱的正面和/或背面,并且不会起重机的性能造成任何影响或所造成的影响最小,但是在摄像机以特定角度设置在摄像机/传感器单元中时也可以扫描集装箱的侧面。在从船将集装箱卸载的情况下,在集装箱的正面和/或背面和/或侧面上扫描的信息在集装箱装卸过程中很早就能够得到。对于正面和/或背面,沿着海侧支撑件或陆侧支撑件运动的这种摄像机/传感器单元其额外的优点在于,可以从垂直于正面和/或背面的方向拍摄图像。从垂直方向拍摄的这种图像具有更好的质量,从而能够例如通过光学符号识别软件来进行更好的译码。这种竖直或基本上竖直运动的摄像机/传感器单元能够沿着起重机灵活的运动到任意高度,同时维护保持简单,因为沿着导轨的最低位置能够变为摄像机/传感器单元的检修位置。
[0049]在根据本发明的集装箱扫描系统的第二实施方案中,如由权利要求10所限定的一样,
[0050]所述导轨基本上水平地安装在所述集装箱起重机的门梁上;
[0051]所述操作位置与在其中通过所述集装箱起重机装载或卸载所述集装箱的所述码头边缘或巷道间隔一定距离;并且
[0052]所述摄像机/传感器单元沿着所述导轨运动的这样的位置,在此处它能够在通过所述集装箱起重机使得所述集装箱竖直运动越过所述门梁期间扫描所述集装箱的正面或背面的外表面。
[0053]因此,在本发明的第二实施方案中,所述摄像机/传感器单元沿着所述起重机的门梁竖直或基本上竖直运动。还有,所述摄像机/传感器单元将能够扫描集装箱的正面和/或背面,但是这时集装箱必须运动到门梁高度处的窗口,在此处能够进行扫描。通过使得摄像机/传感器单元水平运动,能够在不同的
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