专利名称：陆上车辆相对于起重机的相对定位方法
技术领域：
本发明涉及负重装卸领域，尤其是集装箱的装载和卸载。
背景技术：
所述集装箱为长方形平行六面体，其尺寸为国际标准尺寸，宽度为10英尺，长度为20英尺或30英尺或40英尺。本发明为无限制优选应用，用于港口集装箱的装卸以及将货物 从舰船(如集装箱船)换装到陆上车辆或从陆上车辆换装到舰船上，通常使用配备起吊杆(通常也被称为“货柜吊具”)的起重机进行所述换装。在所述应用范围内，集装箱的装卸作业需要固定相关车辆，但应尽可能地缩短此固定时间，以提高盈利率并降低由此产生的费用。为此，人们改进起吊杆，以通过单次装卸操作在运输载体之间移动单个集装箱，和通过复式装卸操作在一次移动中搬运一排或多排集装箱。然而，多排集装箱的取回或放置在集装箱船同一水平处比较容易操作，但在陆上车辆同一水平处的操作就并非易事。实际上，陆上车辆应准确地停置在起重机之下，以便操作人员能以最少的操作次数将集装箱从陆上车辆上取出或将集装箱放置在陆上车辆上。为此，现有多种陆上车辆的定位系统，特别是相对于起重机车辆底盘进行定位。一种简易的方法是在地面做标记，然后划定车辆相对于起重机的停放位置。但驾驶员不能保证每次将车辆停置在准确位置，作为此方法的补充，可安置三色指示灯在驾驶员停置车辆时向其作出指示。但是此方法并不精确，不能达到完全满意的效果。此外，使用此方法，在纵向前进方向上的停放位置相对准确，而车辆的侧面定位则不甚准确。还有一种方法可直接协调车辆相对于起重机的停放位置。该方法在于起重机操作员通过车载显示屏人工指挥驾驶员停车。所述方法的效果取决于驾驶员收到的指令，其不能或很难同时引导多台车辆的停置定位。为解决这一缺点，可安装自动系统同时向多台车辆传达指令，使车辆能正确地停置在起重机之下。所述自动系统使用一个定中心整体参照物，根据探测到的相关车辆的位置向每台车辆传达指令。所述探测可通过探测装置完成，如镭射光束或红外线光束，安装在车辆上的标记，或安装在车辆或起重机上的发射器/接收器。此外，还可考虑其它系统，如GPS (全球定位系统)，但均不能达到完全令人满意的精确度，在不使用上述自动系统的情况下，只能提供不甚精确的初步定位。由于相对于起重机的定中心整体参照，现有定位装置和方法都显示出极大缺陷。此外，所述系统需要等待前面车辆定位完毕后方可定位其它车辆。文件WO 032/078292、DE 40. 05. 538 和 EP I. 182. 154 阐述了该领域的行业现状。
发明内容
本发明的目的在于克服此类缺陷，提供一种全新的陆上车辆相对于起重机的相对定位方法，特别是车辆间的相对定位方法。为此，本发明提供了一种陆上车辆相对于起重机的相对定位方法，所述起重机用于从所述运输载体上卸载货物和将货物装载到所述运输载体上。根据所述定位方法，第一车辆停置在所述起重机之下，其特征在于至少有一辆第二车辆探测所述第一车辆相对于所述第二车辆的位置，执行自身的定位。其另一特征在于实时执行多台车辆的定位。当第一车辆移动时，执行所述第二车辆的定位。此外，根据起重机下的定中心整体标记或从所述起重机发出的引导信息执行起重机之下第一车辆的定位。本方法在于通过第一车辆和第二车辆之间的位置和至少两条坐标轴进行坐标差计算，然后根据所述坐标差，向第二车辆发送导向指令。 根据实施例，对所述坐标差使用一个公差等级。本发明确保实时提供车辆间的准确定位，并确保定位能同时进行。为了使本发明的特征更加清楚明白，以下结合附图
及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。-图I是车辆上装载/卸载集装箱时的起重机侧面示意图；-图2是多台车辆上装载/卸载集装箱时，根据本发明方法进行车辆间相对定位时的起重机俯视图。本发明涉及陆上车辆I相对于货物装卸起重机2的相对定位，所述起重机将至少一个集装箱3装载到所述车辆I上，或将所述集装箱从所述车辆上卸载。本发明的定位方法为相对定位，即根据所述起重机2的位置和已定位的或正在定位中的第一车辆101的位置来定位第二车辆应停置的位置。如第一车辆正在定位中，本发明方法可同时进行多台车辆101、102、103和104的定位。为此，本发明提供一种陆上车辆101、102、103和104相对于所述起重机2的相对定位方法，其特征在于至少有2台车辆101和102。首先，所述方法根据起重机2上的定中心整体参照物，以标准方式将第一车辆101停置于所述起重机2之下。可采用不同方式完成第一车辆101的初次定位，如从起重机处传送定位数据。同时根据起重机2下的定中心整体标记或直接从所述起重机传送导向信息完成第一车辆101在起重机2下的定位。可由操作人员或自动装置发出所述导向信息。此外，起重机2和定位系统可自动传送所述数据。起重机2可安装探测装置4，以探测限定区域内的车辆101。探测到车辆后，当无其它车辆在所述区域内时，系统确定其为第一车辆101，并向其发送停驻指令。初次定位完成后，第二车辆102探测第一车辆101的位置，然后根据此位置进行所述第二车辆的定位。通常情况下，本发明系统配备的所有车辆均可探测和识别其它车辆。第一车辆101可接收专有鉴别信号，以帮助其它车辆102、103和104进行鉴别和定位。此外，车辆102、103和104可根据所述第一车辆101的位置进行定位，所述车辆也能根据各自的定位识别码进行相互间的定位。识别码可为位置码或定位坐标码。根据优选实施例，本发明的相对定位方法在于计算第一车辆101和第二车辆102之间位置的坐标差，然后根据所述坐标差，向所述第二车辆102发送导向指令。可根据至少两条坐标轴来计算所述坐标差，特别是带横坐标X和纵坐标Y的二维笛卡尔坐标。此坐标可以起重机2或第一车辆101为中心。所述坐标差可自动引导第二车辆102的停置或向所述第二车辆的驾驶员传达导向或驾驶指令。可对所述坐标差使用一个最下极限值，以使得停置车辆之间的间距最小。
此外，可对所述坐标差使用公差等级。考虑到车辆定位的正确性，所述定位方法预设了一个限定间距，约为I厘米或数厘米。可根据装卸起吊杆的公差来计算所述公差等级。此外，本发明的相对定位方法可实时停置车辆101、102、103和104，因此车辆间以及第一车辆101与起重机2之间的探测频率较高。此特殊性可确保在第一车辆101移动时定位第二车辆102。由于本发明方法无需等待一台车辆定位停置完成后才能定位其它车辆，所以本发明可节省定位时间。根据优选实施例，可通过安装在各车辆I驾驶舱5内的可视化显示装置向驾驶员传递导向数据。此外，各车辆I可独立地安装探测和导向系统。可考虑使用任意类型的探测器(发射器和接收器)。根据特殊实施例，至少有一个发射器6安置在各车辆I同一水平处，以确定车辆的位置和鉴别车辆。所述发射器6可安装在车辆I的上半部分，如驾驶舱5的顶部。此外，可将一个接收器安装在起重机2上，以接收附近车辆的位置和身份信息，特别是位于前述区域内的车辆的相关信息。所述接收器可并入到探测装置4中。所述起重机2可安装一台计算机，编辑关于起重机之下和所述区域范围内的各车辆坐标的相关数据。所述计算机还可向第一车辆101发送导向数据引导其停置。起重机2也可安装一个相同的或不同的发射器，向其它车辆102、103、104发送所述计算机编辑的数据。可在各车辆中安装一个接收器，以接收所述编辑的数据。车辆可通过起重机2传送的编辑数据了解所有其它车辆的位置。可通过装置7完成所述探测以及数据的接收和发射，如镭射光束或红外线光束，安装在车辆前后的标记，或安装在车辆和起重机上的发射器/接收器等。此外，各台车辆可安装一个差值计算系统，所述计算系统根据接收到的编辑数据或直接从其它车辆探测到的数据产生导向指令，并通过安装在驾驶舱内的可视化显示装置将指令发送给驾驶员。根据附图所示，所述计算系统还可作为车辆驾驶员的参考，特别是在装载集装箱3时，各车辆可得到不同的目的地区域，以优化车辆路线及其操作。例如，可配置运行模式可选择移动排列，如横坐标上的纵向移动轴。驾驶员只需驾驶车辆直线前进，直至Y轴上的准确位置。数据可以各种形式进行显示交换和传送，特别是坐标矩阵，所述矩阵可定位带识别码的车辆。本发明的相对定位方法也可作为牵弓I车辆和港口自动车辆的一种导向应用，在半自动模式下，驾驶员驾驶车辆，但由通过本发明方法传送的指令来进行导向。此外，在完全自动化的港口，本发明可作为GPS定位系统的补充。实际上，可使用港口的终端整体定位系统或卫星全球定位系统完成起重机2下车辆的粗略定位，然后再通过本发明的方法完成剩余的定位作业，特别是起重机2附近和指定区域内车辆的位置探测。本发明可根据起重机2和其它车辆的位置同时定位多台车辆。本发明具有极高的应用灵活性，可应对各类型的装载和卸载作业，无论简单或者复杂的装卸作业，本发明方法均适用。实际上，在装载或卸载单个集装箱3时，本发明可引导车辆准确地排成直线，节省了操作时间。
最后，本发明可完全并入到车辆中，此时，起重机不再作为整体方位标。各车辆可不再根据起重机的位置定位，而根据其它车辆的位置进行定位。
权利要求
1.一种陆上车辆相对于起重机(2)的相对定位方法，所述起重机从运输载体上卸载货物以及将货物装载到所述运输载体上，其中第一车辆(101)停置在所述起重机(2)之下，其特征在于至少有一台第二车辆(102)探测第一车辆(101)的位置，以根据其位置定位所述第二车辆。
2.如权利要求I所述的相对定位方法，其特征在于实时进行车辆(101)和(102)的定位。
3.如权利要求I或2所述的相对定位方法，其特征在于第一车辆(101)移动时进行所述第二车辆的定位。
4.如前述权利要求中任一权利要求所述的相对定位方法，其特征在于根据起重机(2)下的定中心整体标记或从所述起重机(2)传送出的导向信息进行所述起重机(2)下的第一车辆的定位。
5.如前述权利要求中任一权利要求所述的相对定位方法，其特征在于通过第一车辆(101)和第二车辆(102)之间的位置和至少两条坐标轴进行坐标差计算，然后根据所述坐标差，向所述第二车辆(102)发送导向指令。
6.如权利要求5所述的相对定位方法，其特征在于对所述坐标差使用公差等级。
全文摘要
本发明涉及一种陆上车辆相对于起重机(2)的相对定位方法，所述起重机(2)从所述车辆上卸载货物以及将货物装载到所述车辆上。本发明涉及一种方法，其中第一车辆(101)停置在所述起重机(2)之下，其特征在于至少有一台第二车辆(102)探测第一车辆(101)的位置，以根据其位置定位所述第二车辆。
文档编号G06Q10/00GK102741150SQ201080049290
公开日2012年10月17日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年9月21日
发明者帕斯卡·巴隆 申请人:昂维仲汽车工程诺瓦兹沃技术公司