CN103379173A - 基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法，所述监控系统包括夹包车，所述夹包车包括一货物识别装置、一车体定位装置、一车载电脑，所述货物识别装置、所述定位定向装置分别连接至所述车载电脑；所述监控方法，包括判断所述货物是否已经被夹取、判断所述夹取仓位与所述任务信息中的预定夹取仓位是否相同、判断已夹取货物与所述任务信息中的货物信息是否相同等步骤。本发明优点在于，可以有效减少调度人员及驾驶员的工作量，减少乃至杜绝货物误放的问题，操作简单，使用方便，成本较低廉。

Description

基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及一种基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法。 

背景技术

 目前的仓库管理领域，经常使用叉车、夹包车、拖车搬运货物，但是在搬运过程中，大多是依靠驾驶员的个人能力，经常出现行进路线重复或冲突的状况，并没能实现有效管理，因此货物搬运效率低，入仓速度慢，工作时间长，当驾驶员在搬运中处于疲劳状态时，货物的存放易出错，误置率较高。

现有技术中，已经有一些大型的仓库设置有总调度室，通过安装摄像头和显示器监控货物入仓、搬运、出仓过程，再由专门的管理人员进行统一调度，在一定程度上减少了驾驶员的工作量，但是这种方法需要较多的调度人员和较多的监控设备，人力成本和设备成本都比较高，而且，一旦调度人员发出了错误指令，就会造成货物搬运的混乱，严重的甚至会发生事故。 

发明内容

本发明提供一种基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法，有效解决现有技术中存在的货物搬运效率低、入仓速度慢、工作时间长、误置率较高的技术问题。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于无线定位技术的夹包车监控系统，包括夹包车及货物，所述夹包车包括：

一货物识别装置，用于识别所述货物信息；

一车体定位装置，用于定位所述夹包车的实时位置和判断所述夹包车的行进方向；

一车载电脑，用于分析和显示所述货物信息、所述夹包车的实时位置和行进方向信息；

其中，所述货物识别装置、所述定位定向装置分别连接至所述车载电脑；

所述货物识别装置包括：

至少一RFID天线，用于发射RFID信号至货物的RFID标签及接收所述货物的RFID标签发射出或反射回的RFID信号；

一RFID读写器，用于获取货物的RFID标签的信息；

其中，所述RFID天线通过导线连接至所述RFID读写器，所述RFID读写器通过一数据线连接至所述车载电脑；

所述车体定位装置包括：

第一标签，用于发射无线信号；

第二标签，用于发射无线信号；

标签支架，用于固定所述第一标签、所述第二标签，确保所述第一标签、所述第二标签分别位于夹包车车体的左侧和右侧；

所述车外设备包括：

第一接收器，用于接收所述第一标签、所述第二标签发射出的无线信号；

第二接收器，用于接收所述第一标签、所述第二标签发射出的无线信号；

数据处理单元，用于根据所述第一接收器、所述第二接收器接收无线信号的时间差和/或相位差判定所述夹包车在所述第一接收器、所述第二接收器之间的位置及朝向；

其中，所述第一接收器和所述第二接收器的连接直线为所述夹包车的预定运动路线；所述第一接收器、所述第二接收器分别连接至所述数据处理单元。

所述基于无线定位技术的夹包车监控系统还包括一服务器，所述服务器连接至所述数据处理单元，用于获取所述夹包车位置及朝向信息；所述服务器通过无线网络连接至所述车载电脑，用于发布任务信息、所述夹包车位置及朝向信息至所述车载电脑，以及用于获取所述货物的夹取仓位信息及安放仓位信息，所述任务信息包括所述货物信息、所述货物的预定夹取仓位信息及预定安放仓位信息。

所述基于无线定位技术的夹包车监控系统还包括一报警器，连接至所述车载电脑，用于发出报警信号。所述基于无线定位技术的夹包车监控系统还包括一摄像头，连接至所述车载电脑，用于监控所述夹包车的车体外部的情况。

一种基于无线定位技术的夹包车监控方法，包括如下步骤：

1）         接受服务器发布的夹包车任务信息，所述任务信息包括货物信息、货物预定夹取仓位及货物预定安放仓位；

2）       提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定夹取仓位；

3）       实时监控所述夹包车的位置及转向状态；

4）       在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的读取状态，判断所述RFID读写器是否从无法读取货物RFID标签的状态逐步转换为稳定读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被夹取，将所述夹包车所在的仓位记录为夹取仓位，执行步骤5）；若否，返回步骤3）；

5）       判断所述夹取仓位与所述任务信息中的预定夹取仓位是否相同，若是，执行步骤6）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

6）       判断已夹取货物与所述任务信息中的货物信息是否相同，若是，执行步骤7）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

7）       提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定安放仓位；

8）       在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的阅读状态，判断所述RFID读写器是否从稳定读取货物RFID标签的状态逐步转换为无法读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被安放，将所述夹包车所在的仓位记录为安放仓位，执行步骤9）；若否，返回步骤7）；

9）       判断安放货物的仓位与所述任务信息中的预定安放仓位是否相同，若是，执行步骤10）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车重新夹取货物；

10）  记录一项任务完成信息。

在记录一项任务完成信息的步骤后，回传任务完成信息至所述服务器，形成车载电脑任务完成单。

每一仓位在夹包车预定运动路线上对应一个位置范围，确认货物被夹取时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为夹取仓位，确认货物被安放时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为安放仓位。

本发明涉及一种基于无线定位技术的夹包车监控系统及监控方法，可以从服务器获得的行进指令输入车载电脑中，进而命令驾驶员驾驶叉包车行进，利用RFID读写器读出装有RFID标签的货物的相关信息，利用UWB定位设备判定夹包车取、放货物的位置，可以有效减少调度人员及驾驶员的工作量，减少乃至杜绝货物误放的问题，操作简单，使用方便，成本较低廉。

附图说明

图1所示为本发明所述的基于无线定位技术的夹包车监控系统的结构示意图；

图2所示为本发明所述的基于无线定位技术的夹包车监控方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明涉及一种基于无线定位技术的夹包车监控系统，包括夹包车100及货物200，夹包车100包括：

一货物识别装置1，用于识别所述货物信息；

一车体定位装置2，用于定位所述夹包车的实时位置和判断所述夹包车的行进方向；

一车载电脑3，用于分析和显示所述货物信息、所述夹包车的实时位置和行进方向信息；

其中，货物识别装置1、定位定向装置2分别连接至车载电脑3。

货物识别装置1包括：

至少一RFID天线11，用于发射RFID信号至货物的RFID标签及接收所述货物的RFID标签发射出或反射回的RFID信号；

一RFID读写器12，用于获取货物的RFID标签的信息；

其中，RFID天线11通过导线连接至RFID读写器12，RFID读写器12通过一数据线连接至车载电脑3。

车体定位装置2包括：

第一标签21，用于发射无线信号；

第二标签22，用于发射无线信号；

标签支架（图未示），用于固定第一标签21、第二标签22，确保第一标签21、第二标签22分别位于夹包车车体的左侧和右侧。

本发明的优选实施方案中，所述标签支架水平置于夹包车1的车顶，所述标签支架为垂直于车体中轴的直杆，所述标签支架可以根据用户需要调节其高度。

所述夹包车定位监控系统还包括：

第一接收器31，用于接收第一标签21、第二标签22发射出的无线信号；

第二接收器32，用于接收第一标签21、第二标签22发射出的无线信号；

数据处理单元33，用于根据第一接收器31、第二接收器32接收无线信号的时间差和/或相位差判定夹包车100在第一接收器31、第二接收器32之间的位置及朝向；

其中，第一接收器31和第二接收器32的连接直线为夹包车的预定运动路线；第一接收器31、第二接收器32分别连接至数据处理单元33。

所述无线信号为UWB信号，本发明中，第一标签21、第二标签22用于发射UWB信号；第一接收器31、第二接收器32用于接收UWB信号。

夹包车100包括车体，所述车体前端设有一升降导轨，所述升降导轨上设有一升降板，所述升降板上设有相对的左、右夹板，所述升降板远离车体的一面固定有一RFID安装板，RFID读写器12设置于所述RFID安装板上靠近车体的一面，所述RFID天线设置于所述RFID安装板上远离车体的一面。

夹包车行进至货仓的某一仓位后，在夹包车逐渐靠近某一货物过程中，所述夹包车上的RFID天线11一直在尝试接收货物的RFID信号，RFID天线11及RFID读写器12的信号读取状态，从不能接收到RFID信号的状态到断断续续接收到RFID信号的状态，进而完整且稳定地接收到RFID信号的状态。夹包车逐渐远离某一货物过程中， RFID天线11及RFID读写器12的信号读取状态，从完整且稳定地接收到RFID信号，到断断续续接收到RFID信号，进而进而完全不能接收到RFID信号。

本发明的优选实施方案中，所述标签支架水平置于夹包车1的车顶，所述标签支架为垂直于车体中轴的直杆，所述标签支架可以根据用户需要调节其高度。

本发明所述夹包车定位监控系统还包括一服务器4，服务器4连接至数据处理单元33，用于获取夹包车100位置及朝向信息；服务器4通过无线网络连接至车载电脑3，用于发布任务信息、所述夹包车位置及朝向信息至车载电脑3，以及用于获取货物200的实际夹取位置及实际安放位置信息。所述任务信息包括所述货物信息、所述货物的预定夹取仓位信息及预定安放仓位信息。

车体定位装置2、第一接收器31、第二接收器32、数据处理单元33彼此配合，使得用户可以利用服务器4及车载电脑3，实现对夹包车车体的实时定位。本发明所述夹包车定位监控系统的实施方法，其具体步骤如下：

步骤1）设置所述第一接收器、所述第二接收器之间的连接直线为所述夹包车的预定运动路线；

步骤2）所述夹包车在所述预定运动路线上运行；

步骤3）所述第一标签、所述第二标签发射无线信号；

步骤4）所述第一接收器、所述第二接收器接收所述第一标签及所述第二标签发射出的无线信号；

步骤5）数据处理单元根据所述第一接收器、所述第二接收器接收到的源自同一标签的无线信号的时间差和/或相位差判定所述第一标签、所述第二标签在所述预定运动路线上的位置；

步骤6）数据处理单元根据所述第一标签、所述第二标签在所述预定运动路线上的位置判定所述夹包车在所述预定运动路线上的位置。

一般情况下，仓库中的仓位呈行和列布置，运输货物的夹包车行进在仓位的行过道或列过道上，行过道和列过道一般都是直线过道，即为夹包车的预定运动路线，第一标签、第二标签直接安装在夹包车，第一接收器、第二接收器安装在行或列过道两端的仓库侧壁上，正对夹包车的行进路线。

货仓中的夹包车在第一接收器、第二接收器之间的预定运动路线上移动时，第一接收器、第二接收器接收到第一标签发射的无线信号，将信息传送给数据处理单元，数据处理单元利用两个信号的相位差或者接收到信号的时间差就可以判断第一标签所在的位置，也就知道了夹包车的具体位置。同理，也可以根据第二标签发射的无线信号，判定夹包车的具体位置。

若夹包车在预定运动路线上偏离预定运动路线转向行进（向左或向右转向），第一接收器、第二接收器，第一接收器、第二接收器可以监测到第一标签、第二标签在预定运动路线上的投影的位置与第一接收器、第二接收器的直线距离。夹包车转向后进入货仓的仓位，放下货物或装载货物后再退出，由于在本发明中，无线信号的发射器（标签）与接收器都位于或近似位于同一直线上，因此，可以认为本发明中的定位只限于夹包车的一维位置，具体地说，是指夹包车在预定运动路线上的位置或者是指夹包车在预定运动路线上投影的位置。

若夹包车在预定运动路线上发生原地自旋转（车头朝向偏转），第一标签、第二标签与预定运动路线的距离远远小于第一标签、第二标签与第一接收器、第二接收器的直线距离，因此可以认为第一标签、第二标签在预定运动路线上的投影位置即为其实际位置。

设定在夹包车直线前行过程中，第一标签位于车体左侧，第二标签位于车体右侧。设定第一接收器位于预定运动路线的起点、第二接收器位于预定运动路线的终点；夹包车在预定运动路线上运动，从起点到终点。数据处理单元对比第一标签、第二标签在预定运动路线上的投影的位置关系，若第一标签在预定运动路线上的投影与第二标签在预定运动路线上投影的位置相同，则判定夹包车在预定运动路线上直线前行；若第一标签在预定运动路线上的投影在第二标签在预定运动路线上投影的前方，则判定夹包车向右转向；若第一标签在预定运动路线上的投影在第二标签在预定运动路线上投影的后方，则判定夹包车向左转向。

所述夹包车定位监控系统还包括一报警器5，连接至车载电脑3，当夹包车行进位置或转向状态与车载电脑3中的任务信息有误，报警器5可以发出报警信号；当夹包车夹取的货物信息与任务信息中的货物信息有误，报警器5可以发出报警信号。

所述夹包车定位监控系统还包括一摄像头6，连接至车载电脑3，用于监控所述夹包车的车体外部的情况，由于夹包车在车体前方夹取货物，货物较高时会阻挡驾驶员的视线，因此，夹包车的驾驶员要通过车体内的摄像头及显示器了解仓库内的路况信息。

如图2所示为本发明中所述基于无线定位技术的夹包车监控方法，包括如下步骤：

1）         接受服务器发布的夹包车任务信息，所述任务信息包括货物信息、货物预定夹取仓位及货物预定安放仓位；

2）       提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定夹取仓位，提示所述夹包车驾驶员按照所述任务信息将夹包车驶入预定夹取仓位；

3）       实时监控所述夹包车的位置及转向状态；

4）       在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的读取状态，判断所述RFID读写器是否从无法读取货物RFID标签的状态逐步转换为稳定读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被夹取，将所述夹包车所在的仓位记录为夹取仓位，执行步骤5）；若否，返回步骤3）；

5）       判断所述夹取仓位与所述任务信息中的预定夹取仓位是否相同，若是，执行步骤6）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

6）       判断已夹取货物与所述任务信息中的货物信息是否相同，若是，执行步骤7）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

7）       提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定安放仓位，提示所述夹包车驾驶员按照所述任务信息将夹包车驶入预定安放仓位，或者命令所述夹包车行驶入预定安放仓位；

8）       在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的阅读状态，判断所述RFID读写器是否从稳定读取货物RFID标签的状态逐步转换为无法读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被安放，将所述夹包车所在的仓位记录为安放仓位，执行步骤9）；若否，返回步骤7）；

9）       判断安放货物的仓位与所述任务信息中的预定安放仓位是否相同，若是，执行步骤10）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车重新夹取货物；

10）  记录一项任务完成信息。

在记录一项任务完成信息的步骤后，回传任务完成信息至所述服务器，形成车载电脑任务完成单。

在上述方法中，夹包车预定运动路线两边分别设有多个仓位，每一仓位在夹包车预定运动路线上对应一个位置范围，夹包车沿着预定运动路线行进，行进至对应某个仓位的位置范围内发生转向，转向后行驶入某预定仓位。确认货物被夹取时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为夹取仓位，确认货物被安放时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为安放仓位。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种夹包车定位监控系统，包括夹包车及货物，其特征在于，所述夹包车包括：

一货物识别装置，用于识别所述货物信息；

一车体定位装置，用于定位所述夹包车的实时位置和判断所述夹包车的行进方向；

一车载电脑，用于分析和显示所述货物信息、所述夹包车的实时位置和行进方向信息；

其中，所述货物识别装置、所述定位定向装置分别连接至所述车载电脑。

2.如权利要求1所述的夹包车定位监控系统，其特征在于，所述货物识别装置包括：

至少一RFID天线，用于发射RFID信号至货物的RFID标签及接收所述货物的RFID标签发射出或反射回的RFID信号；

一RFID读写器，用于获取货物的RFID标签的信息；

其中，所述RFID天线通过导线连接至所述RFID读写器，所述RFID读写器通过一数据线连接至所述车载电脑。

3.如权利要求1所述的夹包车定位监控系统，其特征在于，所述车体定位装置包括：

第一标签，用于发射无线信号；

第二标签，用于发射无线信号；

标签支架，用于固定所述第一标签、所述第二标签，确保所述第一标签、所述第二标签分别位于夹包车车体的左侧和右侧。

4.如权利要求3所述的夹包车定位监控系统，其特征在于，还包括：

第一接收器，用于接收所述第一标签、所述第二标签发射出的无线信号；

第二接收器，用于接收所述第一标签、所述第二标签发射出的无线信号；

数据处理单元，用于根据所述第一接收器、所述第二接收器接收无线信号的时间差和/或相位差判定所述夹包车在所述第一接收器、所述第二接收器之间的位置及朝向；

其中，所述第一接收器和所述第二接收器的连接直线为所述夹包车的预定运动路线；所述第一接收器、所述第二接收器分别连接至所述数据处理单元。

5.如权利要求4所述的夹包车定位监控系统，其特征在于，还包括一服务器，所述服务器连接至所述数据处理单元，用于获取所述夹包车位置及朝向信息；所述服务器通过无线网络连接至所述车载电脑，用于发布任务信息、所述夹包车位置及朝向信息至所述车载电脑，以及用于获取所述货物的夹取仓位信息及安放仓位信息；所述任务信息包括所述货物信息、所述货物的预定夹取仓位信息及预定安放仓位信息。

6.如权利要求1所述的基于无线定位技术的夹包车监控系统，其特征在于，还包括：

一报警器，连接至所述车载电脑，用于发出报警信号；

一摄像头，连接至所述车载电脑，用于监控所述夹包车的车体外部的情况。

7.一种基于无线定位技术的夹包车监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）接受服务器发布的夹包车任务信息，所述任务信息包括货物信息、货物预定夹取仓位及货物预定安放仓位；

2）提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定夹取仓位；

3）实时监控所述夹包车的位置及转向状态；

4）在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的读取状态，判断所述RFID读写器是否从无法读取货物RFID标签的状态逐步转换为稳定读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被夹取，将所述夹包车所在的仓位记录为夹取仓位，执行步骤5）；若否，返回步骤3）；

5）判断所述夹取仓位与所述任务信息中的预定夹取仓位是否相同，若是，执行步骤6）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

6）判断已夹取货物与所述任务信息中的货物信息是否相同，若是，执行步骤7）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车放开所述已夹取货物，返回步骤4）；

7）提示或命令所述夹包车根据所述任务信息行进至所述货物的预定安放仓位；

8）在所述夹包车行进及停止过程中，监控所述RFID读写器的阅读状态，判断所述RFID读写器是否从稳定读取货物RFID标签的状态逐步转换为无法读取货物RFID标签的状态，若是，确认货物已经被安放，将所述夹包车所在的仓位记录为安放仓位，执行步骤9）；若否，返回步骤7）；

9）判断安放货物的仓位与所述任务信息中的预定安放仓位是否相同，若是，执行步骤10）；若否，报警器报警，提示或命令所述夹包车重新夹取货物；

10）记录一项任务完成信息。

8.如权利要求7所述的基于无线定位技术的夹包车监控方法，其特征在于，在记录一项任务完成信息的步骤后，回传任务完成信息至所述服务器，形成车载电脑任务完成单。

9.如权利要求7所述的基于无线定位技术的夹包车监控方法，其特征在于，每一仓位在夹包车预定运动路线上对应一个位置范围，确认货物被夹取时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为夹取仓位，确认货物被安放时的夹包车位置在夹包车预定运动路线上的投影所处的位置范围所对应的仓位即为安放仓位。

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