CN100352758C - 用于识别起重机负载的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于识别起重机的负载位置或者负载承载装置的位置的方法以及一种对应的装置。该起重机具有用于移动负载的移动式吊车,其中,在该移动式吊车上设置了可以共同向负载方向对准的一个主动光源和一个摄像机。所述负载或者负载承载装置具有至少一个用于识别该负载位置或者负载承载装置位置的标志,其中,该标志具有一个主动光源,并且从该主动光源向移动式吊车朝该标志的方向发送一个光信号,并在识别了该光信号之后从该标志发送另一个朝向摄像机的光信号。由此,提高了这种位置识别的运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于识别起重机负载的方法和装置。该起重机具有一个特别用于负载的水平和/或垂直运动的移动式吊车,其中,在该移动式吊车上设置了可以共同向负载方向对准的一个主动光源和一个摄像机。在负载或者例如吊架横档的负载承载装置上有一个由摄像机拍摄的光学标志。
背景技术
德国专利公开文献19836103A1中公开这样一种装置以及这样一种方法。由于例如雾或者污染不利的环境影响,为了识别负载的位置将这种装置对于其补偿地构成。
DE 19836103A1公开了用于二维地确定吊车上负载摆动和/或转动的一种装置和一种方法。在该吊车的移动式吊车上设置了向下对准负载的一个摄影机以及多个LED聚光灯。通过这些LED聚光灯照射固定在承载着负载的负载承载装置上的反射器,光线被反射回摄影机。该摄像机与一个分析单元连接,该分析单元根据摄影机图像检测被拍摄的反射器的轮廓并进行处理,以便计算出负载承载装置的摆动角度和/或转动位置。
US 5491549同样公开了一种带有用于采集负载摆动的装置的吊车。其中也在移动式吊车上设置了一个摄影机以及一个光源,两者均向下对准负载。在负载承载装置上有一个反射的标记,其由光源照亮并将光线反射回摄影机。该摄影机构成为行摄影机。根据其信号采集当前的标记位置,并通过该标记位置采集负载承载装置的位置。
DE 4315005描述了一种用于采集移动的负载相对于其起始位置的角度的装置。其中,描述了一种包括一个移动式吊车的集装箱台架,在该移动式吊车上设置了一个向下向负载承载装置的方向对准的摄像机。在该负载承载装置上设置了一个在摄影机的方向上发射光线的光源。根据该光源在摄影机图像中的位置可以确定负载承载装置相对于起始位置的角度位置。
最后,EP 0611211A1描述了一种起重装置,其包括对于运动的摆动载荷的速度的检查和控制系统。在此,也在移动式吊车上设置了一个光源。摄影机采集发射光线的光源,由此可以确定摆动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种用于确定位置的方法以及一种用于确定位置的装置,其能相对不利的环境影响更鲁棒。
上述技术问题的解决是借助于用于识别起重机的负载位置或者负载承载装置的位置的方法实现的,该起重机具有一个用于移动负载的移动式吊车,其中,在该移动式吊车上设置了可以共同向负载方向对准的一个主动光源和一个摄像机,其中,负载或者负载承载装置具有至少一个用于识别该负载的位置或者负载承载装置的位置的标志,其中,该标志具有至少一个主动光源,并且其中,从主动光源向移动式吊车向该标志的方向发送一个光信号,并在识别该光信号之后从该标志发送另一个朝向摄像机的光信号。该技术问题还通过一种相应的装置来实现。
为了提升负载,可以设置一个在钢缆上提升负载的起重机。为了承载负载可以设置例如吊架横档的负载承载装置。为了移动负载可以采用用于定位负载或者负载承载装置的方法或者装置。定位尤其在承载负载、传送负载和放置负载中具有意义。在钢缆上被提升的负载、例如集装箱容易摆动。这种摆动例如由于风或者负载的侧向运动而引起。借助于定位可以消除摆动的影响,由于可以确定负载的位置并因此可将其用作摆动调节的实测量。可以测量当前的摆动角度。该摆动角度可以以适当的措施在抵消摆动脉冲时加以考虑。
在本发明的用于识别起重机的负载位置的方法中,该起重机具有一个尤其用于水平和/或垂直移动负载的移动式吊车,其中,在该移动式吊车上设置了可共同向负载方向对准的一个主动光源和一个摄像机,所述负载具有至少一个带有一个主动光源的标志,其中,从该主动光源向移动式吊车按照该标志的方向发送一个光信号,并在识别该光信号之后从该标志发送另一个朝向摄像机的光信号。主动光源的特征在于产生和发送光的能力。该光例如是可见光和/或不可见光、如红外光。主动光源也是产生闪光的装置。该产生闪光的装置例如是可以在短时间间隔运行在持续负载之上的聚光灯。
与该方法对应还设置了一种用于识别起重机负载位置的装置。该起重机具有一个尤其用于水平和/或垂直移动负载的移动式吊车,其中,在该移动式吊车上设置了可以共同向负载方向对准的一个主动光源和一个摄像机,并且所述负载具有至少一个带有一个主动光源的标志,其中,在该移动式吊车上设置了一个用于识别主动光源发送光信号的光敏传感器。通过使用两个相对设置的主动光源,与现有技术中仅采用一个在负载或者负载承载装置上的反光标志相比提高了运行的可靠性,因为光线分别仅经过移动式吊车和负载或者负载承载装置之间的单程路段。
在本方法的一个优选的实施方式中,作为光信号发送至少一个闪光。通过闪光的应用提高了起重机的运行可靠性,因为可以更可靠地识别负载或者负载承载装置的位置。闪光的光强度相对于正常的聚光灯装置大大提高。因此,差的环境如雾很少能再影响到可靠的定位。
通过在移动式吊车上使用主动光源以及在负载或者负载承载装置上使用主动光源,可以进行污染监测。对移动式吊车上的主动光源的污染可以通过在负载或者负载承载装置上的光敏传感器进行监测。而对负载或者负载承载装置上的主动光源的污染的监测,可以通过对落入摄影机中的光线的亮度的确定来进行。由此,可以确定对于可靠运行来说过高的主动光源或者摄影机和/或光敏传感器的污染,从而可以及时地采取清洁措施。
从主动光源发送的光信号例如可以在可见区域和/或在不可见区域内。使用在不可见区域中的光、例如红外光,具有避免对于处在光信号范围内的人员产生晕眩影响的优点。
在本发明方法的一个优选的实施方式中,通过传感器识别来自移动式吊车方向的光信号。该传感器例如优选地位于负载或者负载承载装置的标志的区域内。
如果使用闪光装置作为光源,则产生这样的优点,即,可以以比聚光灯运行中更少的能量实现光信号的更高能量密度。能量密度的提高使得可以更可靠地识别位置。借助于闪光信号也可以在移动式吊车和负载或者负载承载装置之间传送数据。数据例如通过闪光序列和/或闪光长度来传送。数据的内容例如是关于所承载的负载的信息,如:来源、目的地、存放位置等等。如果负载或者负载承载装置具有至少两个标记,则也可以优选地通过其闪光序列和/或闪光长度对其进行区别。关于不同标记的区别信息使得可以快速和精确地对负载或者负载承载装置定位。
使用闪光的另一个优点是,可以借助对光信号传播时间的测量测量移动式吊车与负载或者负载承载装置之间的距离。
通过使用闪光作为光信号使得可以得到对负载或者负载承载装置上用于定位的标记的高扫描率。由此可使摄影机中产生的测量噪声更低以及对位置的测量更精确。测量噪声的降低也可以通过闪光信号的高的光强度实现。
为了还额外地提高落入摄像机中的光线,负载或者负载承载装置的标志具有反射器特性。由此,也可以使从在移动式吊车上的主动光源发出的闪光转向摄影机。这提高了定位的运行可靠性。
附图说明
在下面的附图中示出本发明的实施方式并进一步加以说明。图中:
图1示出作为起重机的吊车的示意图,
图2示出作为起重机的集装箱台架的示意图,
图3示出带有悬挂着负载的移动式吊车,
图4示出摄像机以及所属的反射器,
图5示出摄像机以及一个带有主动光源的、所属的标记,以及
图6示意地示出带有主动光源的标记的硬件结构。
具体实施方式
图1以侧视图示出吊车1的示意图。所示出的吊车1具有一个带有可以行驶的移动式吊车3的悬臂2。通过双箭头20示出了移动式吊车3的运动方向。移动式吊车3本身具有四个分别带有一个钢缆卷筒的提升绞车,其中,在示出的图中由于侧视图的原因仅仅示出了两个提升绞车4和5,而其它的则被遮盖。通过双箭头21示出负载24的提升方向。吊车1例如起到起重机的作用,其中,借助于摄影机8可以确定负载24的位置或者负载承载装置23(如用于集装箱的吊架横档)的位置。
图2以侧视图示出了起重机的另一个例子,即,用于装卸集装箱的集装箱台架36。集装箱台架36具有一个移动式吊车3以及一个提升装置。该提升装置具有四个分别带有一个钢缆卷筒的提升绞车,不过,由于侧视图的原因仅仅示出了两个提升绞车4和5。按照图示,集装箱台架36可以在轨道34上行驶。该可行驶性也可以通过一种无轨道的装置实现,不过没有示出。由于移动式吊车3或集装箱台架36的行驶,或者通过负载24和/或负载承载装置23在提升方向21上的上升和下降,也可能在集装箱台架36中出现摆动、例如负载24和/或负载承载装置23的旋转摆动(歪斜摆动)。通过按照本发明的用于确定位置的方法以及对应的装置可以识别这种摆动。为了进行识别,除了其它的之外需要固定在移动式吊车3区域中的摄像机8。
为了进行说明,图3示出了一个三维图。在移动式吊车3上通过钢缆12、13、14和15悬挂了一个负载承载装置23,而在该负载承载装置23上又悬挂了负载24。钢缆12、13、14和15的长度可以由通过示意示出的提升绞车4、5、6和7改变。摄像机8通过一个朝向负载24变宽的视场11拍摄负载24以及负载承载装置23。在负载承载装置23上有两个标志9,这些标志通过对由摄像机8拍摄的图像的图像处理被识别。
图4示出了摄像机8和主动光源16。两者均设置在移动式吊车3的区域中。按照现有技术该光源是一个照亮反射器18的聚光灯。反射器18将光反射给摄像机8。光线例如是红外光。该光线经历了两倍的摄像机8和反射器18之间的距离。因此,进入摄像机8中的光的强度很小。由摄像机所拍摄图像被送至图像处理装置,通过图像处理装置可以对负载或者负载承载装置进行定位以及识别摆动。
图5示出本发明的一种实施方式。在摄像机8处有一个主动光源26。该光源26向带有主动光源的标志22的方向发送光,以使该光可由光敏传感器19检测。由此从标志22的主动光源17触发一个闪光。主动光源17或主动光源17可以用来构成标志22。不过,标志22在所示图中还通过被动的反射器18得到补充。如果来自主动光源26的光信号是闪光,可以将来自带有主动光源的标志22的闪光标记为子闪光。在此优选的是,主动光源的光信号直到目的地仅经历一个单程的路径。
图6示出了用于带有主动光源的标记的原理性硬件结构。红外光敏感的IR接收器29在摄像机处接收来自主动光源的光信号。传感器分析装置30控制在标记处的主动光源,其中该标记也可以仅由一个或者多个光源构成。在图中示出了作为主动光源的多个红外发射器(IR发射器)27。电源31例如通过直流电源实现。
Claims (10)
1.一种用于识别起重机(1,36)的负载(24)位置或者负载承载装置(23)的位置的方法,该起重机具有一个用于移动负载(24)的移动式吊车(3),其中,在该移动式吊车(3)上设置了可以共同向负载方向对准的一个主动光源(16)和一个摄像机(8),其特征在于,所述负载(24)或者负载承载装置(23)具有至少一个用于识别该负载(24)位置或者负载承载装置(23)位置的标志(22),其中,该标志(22)具有至少一个主动光源(17),并且其中,从所述主动光源(16)向所述移动式吊车向该标志(22)的方向发送一个光信号,并在识别该光信号之后从该标志(22)发送另一个朝向摄像机(8)的光信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,作为光信号发送闪光。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,作为光信号发送可见区域和/或不可见区域内的光。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,作为光信号发送可见区域和/或不可见区域内的光。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过所述标志(22)的一个传感器(19)识别来自所述移动式吊车(3)方向的光信号。
6.一种用于识别起重机(1,36)的负载(24)位置或者负载承载装置(23)的位置的装置,该起重机具有一个用于移动负载(24)或者负载承载装置(23)的移动式吊车(3),其中,所述装置包括一个安装在该移动式吊车(3)上的主动光源(16)和一个摄像机(8),两者可以共同向负载方向对准,
其特征在于,所述装置另外还具有至少一个设置在该负载或者负载承载装置(23)上的标志(22),该标志(22)具有至少一个主动光源(17)以及一个用于识别所述移动式吊车(3)上的主动光源(16)发送光信号的.光敏传感器(19)。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,每个所述光源是闪光装置。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,每个所述光源是红外光源。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,每个所述光源是红外光源。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置,其特征在于,所述标志具有一个光反射器(18)。
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