專(zhuān)利名稱(chēng)：用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)的方法、控制程序和跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的方法尤其是在具有Slip to S10re(船到岸)吊車(chē)的集裝箱吊車(chē)設(shè)備中用于將具有掛車(chē)的牽引車(chē)定位在吊車(chē)之下， 使得集裝箱可以快速和準(zhǔn)確地被提起和放下。對(duì)牽引車(chē)的引導(dǎo)甚至還經(jīng)常由監(jiān)督人員手動(dòng) 進(jìn)行。這不僅常常不精確，并且對(duì)于監(jiān)督人員、吊車(chē)駕駛員和牽引車(chē)引導(dǎo)員來(lái)說(shuō)絕對(duì)極其危 險(xiǎn)。目前市場(chǎng)上只存在非常少的用于將牽引車(chē)引入集裝箱吊車(chē)設(shè)備中的自動(dòng)化解決方案。
背景技術(shù)：
在EP 1 337 454 Al中公知一種用于將載重汽車(chē)相對(duì)于吊車(chē)對(duì)準(zhǔn)到期望位置上的 方法，其中借助于安裝在吊車(chē)處的激光掃描器來(lái)確定載重汽車(chē)的位置。為此，確定載重汽車(chē) 的——尤其是在載重汽車(chē)的掛車(chē)處的——棱邊的位置。從EPl 337 454 Al中公知的方法 的缺點(diǎn)是，用于正確位置檢測(cè)所需的對(duì)于各個(gè)載重汽車(chē)車(chē)輛類(lèi)型的說(shuō)明必須通過(guò)吊車(chē)引導(dǎo) 員手動(dòng)輸入。這是耗時(shí)的，并且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，提供一種用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期 望位置上的快速、準(zhǔn)確和可靠的方法，以及說(shuō)明該方法的適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)具有在權(quán)利要求1中說(shuō)明的特征的方法、具有在權(quán)利要 求9中說(shuō)明的特征的控制程序和具有在權(quán)利要求10中說(shuō)明的特征的跟蹤系統(tǒng)來(lái)解決。本 發(fā)明的有利擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明，為了使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上，首先借助于 掃描裝置對(duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)進(jìn)行三維掃描。然后，從所確定的掃描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē) 的三維對(duì)象模型。將所計(jì)算出的對(duì)象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相 似性方面進(jìn)行比較。在缺少一致性或相似性太小的情況下，將所計(jì)算出的對(duì)象模型作為新 的車(chē)輛對(duì)象模型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的車(chē)輛對(duì)象模型，基于概率地 對(duì)牽引車(chē)的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位。從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方 位。根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位，對(duì)于相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置產(chǎn)生光學(xué)或聲學(xué) 的跟蹤信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的方法可以容易地在現(xiàn)有的集裝箱吊車(chē)設(shè)備中實(shí)施，并且不需要專(zhuān)門(mén) 培訓(xùn)的人員來(lái)操作實(shí)施。除此之外，本發(fā)明使得能夠快速和準(zhǔn)確地使?fàn)恳?chē)相對(duì)于集裝箱 吊車(chē)對(duì)準(zhǔn)到期望的位置上。


下面借助實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖1示出用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的gen中系統(tǒng)的示 意圖，
圖2示出用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性示出的用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的 跟蹤系統(tǒng)在本實(shí)施例中安裝在集裝箱吊車(chē)設(shè)備中，并且包括控制計(jì)算機(jī)101和安裝在吊車(chē) 102處的掃描單元121、例如激光掃描器。吊車(chē)102借助于通過(guò)吊車(chē)支架122引導(dǎo)的移動(dòng)機(jī) 構(gòu)123可在集裝箱吊車(chē)設(shè)備的轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域內(nèi)行駛，并且具有用于集裝箱負(fù)載的升降機(jī)構(gòu)124。 借助于作為掃描裝置的激光掃描器121，將駛?cè)朕D(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域的具有用于待運(yùn)輸集裝箱133的 掛車(chē)132的牽引車(chē)103作為待檢測(cè)和待對(duì)準(zhǔn)的對(duì)象來(lái)進(jìn)行三維掃描?？刂朴?jì)算機(jī)101包括處理器111、工作存儲(chǔ)器112以及存儲(chǔ)介質(zhì)113、例如硬盤(pán)，并 且該控制計(jì)算機(jī)101通過(guò)輸入/輸出接口與激光掃描器121和轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域中的交通燈104連 接。在硬盤(pán)113上存儲(chǔ)有用于對(duì)激光掃描器121的掃描值進(jìn)行預(yù)處理的程序代碼114和用 于基于概率地對(duì)牽引車(chē)103的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位的程序代碼115。程序代碼114，115可載 入到控制計(jì)算機(jī)的工作存儲(chǔ)器112中，并且所述程序代碼114，115在通過(guò)處理器111進(jìn)行 處理時(shí)被在圖1中示出的位置檢測(cè)系統(tǒng)的預(yù)處理單元或分析單元實(shí)施。此外，在分析單元 中集成有用于生成光學(xué)或聲學(xué)跟蹤信號(hào)的信號(hào)處理單元。例如通過(guò)控制計(jì)算機(jī)101中的計(jì)算過(guò)程所實(shí)施的預(yù)處理單元用于從所確定的掃 描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的三維對(duì)象模型并且用于將所計(jì)算的對(duì)象模型與在數(shù)據(jù) 庫(kù)116中所存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相似性方面進(jìn)行比較。通過(guò)例如由控制計(jì)算機(jī)101中的計(jì)算過(guò)程所實(shí)施的分析單元，根據(jù)分配給包括掛 車(chē)132的待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的車(chē)輛對(duì)象模型，基于概率地對(duì)對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位。分析單元 從牽引車(chē)103和掛車(chē)132的經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的位置和方位。根據(jù)圖2中所示流程圖的步驟201，連續(xù)監(jiān)控牽引車(chē)103——例如載重汽車(chē)——是 否駛?cè)氲郊b箱吊車(chē)設(shè)備的可預(yù)先給定的車(chē)道中。如果情況如此，則借助于安裝在吊車(chē)處 的激光掃描器121對(duì)牽引車(chē)103和掛車(chē)132進(jìn)行掃描(步驟202)。隨后，從所確定的掃描 值中計(jì)算出具有掛車(chē)132的待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的三維對(duì)象模型(步驟20 。該三維對(duì)象模 型例如可以通過(guò)隨機(jī)變量來(lái)描述。可替換與此地，也可以通過(guò)分段從所確定的掃描值中計(jì) 算出三維對(duì)象模型。在此，三維對(duì)象模型包括大量的通過(guò)位置和方位表示的幾何基元，尤其 是線(xiàn)、圓、多邊形、樣條、面、多邊形網(wǎng)、樣條-面片或其它的基元體。在生成對(duì)象模型之后，將該對(duì)象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)116中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一 致性或相似性方面進(jìn)行比較。在此，根據(jù)步驟204檢驗(yàn)，是否存在新的牽引車(chē)類(lèi)型或掛車(chē)類(lèi) 型。在與現(xiàn)有的車(chē)輛對(duì)象模型缺少一致性或相似性太小的情況下，所計(jì)算出的對(duì)象模型被 作為新的車(chē)輛對(duì)象模型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)116中(步驟20 。相反，如果在數(shù)據(jù)庫(kù)116中存儲(chǔ) 的車(chē)輛對(duì)象模型與所計(jì)算出的對(duì)象模型具有超過(guò)預(yù)先給定的相似程度的相似性，則根據(jù)步 驟206對(duì)已經(jīng)存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型通過(guò)所計(jì)算出的對(duì)象模型進(jìn)行更新。在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)新 的車(chē)輛對(duì)象模型或者更新現(xiàn)有的車(chē)輛對(duì)象模型，優(yōu)選根據(jù)上面的可信度測(cè)試在用戶(hù)允許的 基礎(chǔ)上才進(jìn)行。在存儲(chǔ)或更新分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的車(chē)輛對(duì)象模型之后，根據(jù)該車(chē)輛對(duì)象模 型基于概率地對(duì)牽引車(chē)103和掛車(chē)132的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位(步驟207)。隨后，根據(jù)步驟208，從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的位置和方位。除了待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē) 103的位置和方位，還確定牽引車(chē)103與掛車(chē)132之間的角度134以及掛車(chē)132上的集裝 箱133的位置?；趯?duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)103的位置測(cè)量，根據(jù)步驟209為裝載位置或卸載位 置的到達(dá)產(chǎn)生跟蹤信號(hào)。該跟蹤信號(hào)在本實(shí)施例中在轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域中的交通燈104處以光學(xué)方 式發(fā)出。此外，還可以產(chǎn)生聲學(xué)跟蹤信號(hào)。
本發(fā)明的應(yīng)用不局限于所描述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的方法，其中-借助于掃描裝置對(duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)進(jìn)行三維掃描，-從所確定的掃描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的三維對(duì)象模型，-將計(jì)算出的對(duì)象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相似性方面進(jìn)行 比較，-在缺少一致性或相似性太小的情況下，將計(jì)算出的對(duì)象模型作為新的車(chē)輛對(duì)象模型 存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，-根據(jù)分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的車(chē)輛對(duì)象模型，基于概率地對(duì)牽引車(chē)的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位，-從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位，-根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位，對(duì)于相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置產(chǎn)生光學(xué)和/ 或聲學(xué)的跟蹤信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中三維對(duì)象模型通過(guò)隨機(jī)變量來(lái)描述。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過(guò)分段從所確定的掃描值中計(jì)算出三維對(duì)象模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中三維對(duì)象模型包括大量的通過(guò)位置和方位表示的圖形基元，尤其是線(xiàn)、圓、多邊 形、樣條、面、多邊形網(wǎng)和/或樣條-面片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其中在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型與為待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)計(jì)算出的三維對(duì)象模型的相 似性超過(guò)預(yù)先給定的相似程度時(shí)，通過(guò)計(jì)算出的對(duì)象模型對(duì)所述在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的測(cè)量對(duì) 象模型進(jìn)行更新。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的方法，其中根據(jù)計(jì)算出的三維對(duì)象模型在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)新的車(chē)輛對(duì)象模型或者更新現(xiàn)有的 車(chē)輛對(duì)象模型在用戶(hù)允許的基礎(chǔ)上才進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的方法，其中待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)與掛車(chē)連接，并且其中從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象模型中除了確定待對(duì)準(zhǔn)牽 引車(chē)的位置和方位之外，還確定牽引車(chē)與掛車(chē)之間的角度以及掛車(chē)上負(fù)載的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法，其中借助于安裝在集裝箱吊車(chē)處的傳感器對(duì)牽引車(chē)進(jìn)行掃描，并且其中一旦牽引車(chē)駛 入到集裝箱吊車(chē)設(shè)備的可預(yù)先給定的車(chē)道，就通過(guò)傳感器對(duì)所述牽引車(chē)進(jìn)行掃描，并且其 中基于對(duì)牽引車(chē)的位置測(cè)量或距離測(cè)量，為裝載位置或卸載位置的到達(dá)產(chǎn)生跟蹤信號(hào)。
9.一種能載入到控制計(jì)算機(jī)的工作存儲(chǔ)器中并且具有至少一個(gè)代碼段的控制程序，其 中在所述控制程序在控制計(jì)算機(jī)中運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)代碼段的執(zhí)行時(shí)，-借助于掃描裝置促使對(duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)進(jìn)行三維掃描，-從所確定的掃描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的三維對(duì)象模型，-將計(jì)算出的對(duì)象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相似性方面進(jìn)行 比較，-在缺少一致性或相似性太小的情況下，將計(jì)算出的對(duì)象模型作為新的車(chē)輛對(duì)象模型 存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，-根據(jù)分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的車(chē)輛對(duì)象模型，基于概率地對(duì)牽引車(chē)的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位，-從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位， -根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位，促使對(duì)于相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置產(chǎn)生光學(xué) 和/或聲學(xué)的跟蹤信號(hào)。
10. 一種用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上的跟蹤系統(tǒng)，具有 -用于對(duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)進(jìn)行三維掃描的掃描裝置，-用于從所確定的掃描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的三維對(duì)象模型和用于將計(jì)算出的對(duì) 象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相似性方面進(jìn)行比較的預(yù)處理單元， -用于根據(jù)分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的車(chē)輛對(duì)象模型基于概率地對(duì)牽引車(chē)的對(duì)象特征進(jìn)行 測(cè)位和用于從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位的分析單元，-用于根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位對(duì)于相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置產(chǎn)生光學(xué)和 /或聲學(xué)的跟蹤信號(hào)的信號(hào)處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)的方法、控制程序和跟蹤系統(tǒng)。為了使?fàn)恳?chē)對(duì)準(zhǔn)到相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置上，借助于掃描裝置對(duì)待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)進(jìn)行三維掃描。從所確定的掃描值中計(jì)算出待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的三維對(duì)象模型。將計(jì)算出的對(duì)象模型與在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車(chē)輛對(duì)象模型在一致性或相似性方面進(jìn)行比較。在缺少一致性或相似性太小的情況下，將計(jì)算出的對(duì)象模型作為新的車(chē)輛對(duì)象模型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)分配給待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的車(chē)輛對(duì)象模型，基于概率地對(duì)牽引車(chē)的對(duì)象特征進(jìn)行測(cè)位。從經(jīng)過(guò)測(cè)位的對(duì)象特征中確定待對(duì)準(zhǔn)牽引車(chē)的位置和方位。根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)的牽引車(chē)的位置和方位，對(duì)于相對(duì)于集裝箱吊車(chē)的期望位置產(chǎn)生光學(xué)或聲學(xué)的跟蹤信號(hào)。
文檔編號(hào)B66C13/46GK102107821SQ201010625029
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者C·克利莫維奇, H-P·卡格勒, S·迪普爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司