CN110493866A - 定位系统、装卸设备定位系统和车辆定位系统 - Google Patents
定位系统、装卸设备定位系统和车辆定位系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开定位系统、装卸设备定位系统和车辆定位系统，以提高自动驾驶车辆的定位准确性，一种装卸设备定位系统，包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种定位系统、一种装卸设备定位系统、一种车辆定位系统。
背景技术
岸吊(quay crane)又称为岸边集装箱起重机、桥吊等，是用来在岸边对船舶上的集装箱进行装卸的设备。卸船工作时，岸吊从船舶上抓取集装箱并放置到港区内的卡车上，由卡车将集装箱运输到堆场；在装船工作时，卡车将集装箱运输到岸吊下，由岸吊从卡车上抓取集装箱并放置到船舶上，如图1所示。目前，为提高作业效率，为每辆卡车配备2～3名司机进行倒班，然而港区内作业危险系数较高，因此，通过人工驾驶卡车运输集装箱的方案，不仅成本高、作业效率低，而且对卡车司机的生命安全存在隐患。
随着自动驾驶技术的发展，为解决现有方案存在的问题，在一些港区用AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)替代人工驾驶的卡车，AGV不需要配备司机，可以在港区内24小时自动运输集装箱，提升作业效率和降低成本，但是AGV价格昂贵，一辆AGV大约在七八百万人民币，并且AGV是通过地面上铺设的地磁钉实现轨迹路线行驶，而地磁钉的维护和维修成本也非常高，因此，通过AGV运输集装箱的方案不仅成本过高，而且由于铺设地磁钉需要码头停止作业，这对于目前吞吐量非常大的港口来说基本不太可能，因此该种方案不利于推广。
为降低成本，本领域技术人员正在研发能够在港区内实现自动驾驶的自动驾驶卡车，实现卡车自动驾驶必不可少的技术包括定位、感知、决策和控制，而由于港区内的装卸设备(例如岸吊、天车、轮胎吊、正面吊等)、集装箱等一般多为金属材质，会严重遮挡GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)信号，尤其是在港区内的堆场、装卸设备附近GNSS信号遮挡较为严重，自动驾驶卡车在堆场、装卸设备附近时定位误差较大，无法实现精准定位，因此，如何能够在港区内实现自动驾驶卡车精准定位则成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供定位系统、装卸设备定位系统和车辆定位系统，以提高自动驾驶车辆的定位准确性。
本发明实施例，第一方面，提供一种装卸设备定位系统，包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个UWB(Ultra Wideband，超带宽)基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
本发明实施例，第二方面，提供一种装卸设备，包括前述第一方面提供的一种装卸设备定位系统。
本发明实施例，第三方面，提供一种车辆定位系统，包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例中，第四方面，提供一种自动驾驶车辆，包括前述第三方面提供的一种车辆定位系统。
本发明实施例，第五方面，提供一种装卸设备定位系统，包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
本发明实施例，第六方面，提供一种装卸设备，包括前述第五方面提供的一种装卸设备定位系统。
本发明实施例，第七方面，提供一种车辆定位系统，包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例，第八方面，提供一种自动驾驶车辆，包括前述第七方面提供的车辆定位系统。
本发明实施例，第九方面，提供一种定位系统，包括设置在装卸设备上的装卸设备定位系统和设置在自动驾驶车辆上的车辆定位系统，其中：
装卸设备定位系统包括定位设备、至少三个UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信；
所述车辆定位系统包括UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：UWB标签，用于与所述装卸设备定位系统中的所述至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息；位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例，第十方面，提供一种定位系统，包括设置在装卸设备上的装卸设备定位系统和设置在自动驾驶车辆上的车辆定位系统，其中：
装卸设备定位系统包括定位设备、至少三个UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：定位设备，用于对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；处理设备，用于通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信；
所述车辆定位系统包括UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：UWB标签，用于与所述至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息；位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明技术方案，在装卸设备上设置有定位设备、至少三个UWB基站以及通信设备；在自动驾驶车辆上设置有能够与装卸设备上的所述至少三个UWB基站进行交互的UWB标签；预先标定UWB基站与定位设备天线之间的相对位置信息；通过所述定位设备确定出定位设备的天线的位置信息，再根据UWB基站与天线的相对位置信息以及天线的位置信息，即可确定出UWB基站的位置信息；自动驾驶车辆上的UWB标签与装卸设备的至少三个UWB基站进行交互即可获得自动驾驶车辆与UWB基站之间的相对位置信息，根据该相对位置信息和UWB基站的位置信息即可确定出自动驾驶车辆的位置信息。由于装卸设备的高度较高，不易受港区内其他设备的遮挡，因此在装卸设备上设置定位设备的天线能够接收到较强的定位信号，从而能够得到较为准确的天线的位置，根据该天线的位置即可准确的获知UWB基站的准确位置；在基于自动驾驶车辆上的UWB标签与UWB基站之间的交互即可获得UWB标签的准确位置，从而能够得到自动驾驶车辆的准确位置，解决了现有技术由于遮挡而导致自动驾驶车辆定位精度低的问题，本方案提高了自动驾驶车辆定位的准确性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为现有技术中卡车在装卸设备的下方装卸载集装箱的示意图；
图2为本发明实施例中定位系统的结构示意图之一；
图3为本发明实施例中定位系统的结构示意图之二；
图4为本发明实施例中定位系统的结构示意图之三；
图5为本发明实施例中将装卸设备定位系统安装在装卸设备上的示意图；
图6为本发明实施例中在自动驾驶车辆上设置UWB标签和第二通信设备的示意图；
图7为本发明实施例中定位兄的结构示意图之四。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的技术方案可以应用于公路港区、临海港区、货物集散地、矿区、物流园区等等，本申请对应用场景不做严格的限定。例如，本发明实施例中的装卸设备定位系统可以是设置在前述应用场景中的装卸设备上的系统，所述装卸设备可以是岸吊、轮胎吊、天车、正面吊、吊车等，所述车辆定位系统可以是设置在前述应用场景中的自动驾驶车辆上的系统，所述自动驾驶车辆可以是能够运输集装箱的所有类型的车辆，例如卡车、货车、拖车等。在这些应用场景中，可以为每个装卸设备设置对应的一个装卸设备定位系统，可以为每辆自动驾驶车辆设置对应的一个车辆定位系统。为节省篇幅，以下实施例均是以临海港区为应用场景进行描述，其他应用场景对应的技术方案与临海港区的应用场景对应的技术方案实质相同，在此不再一一赘述，本领域技术人员根据临海港区的技术方案，不需要付出劳动性创造即可得到其他应用场景对应的技术方案。
港区内自动驾驶车辆行驶到装卸设备的下方进行集装箱的装卸载，在装船时，自动驾驶车辆从堆场将集装箱运输到装卸设备下方，由装卸设备将自动驾驶车辆上的集装箱抓起并放置到船舶上；当卸船时，由装卸设备将船舶上的集装箱装载到自动驾驶车辆上，由自动驾驶车辆将集装箱运输到堆场。
实施例一
参见图2，为本发明实施例一提供的定位系统的结构示意图，所述定位系统包括装卸设备定位系统1和车辆定位系统2，其中所述装卸设备定位系统1设置在装卸设备上，所述车辆定位系统2设置在自动驾驶车辆上。所述装卸设备定位系统1可包括定位设备11、至少三个UWB基站12、处理设备13和第一通信设备14；所述车辆定位系统2包括UWB标签21、位置确定装置22和第二通信设备23；其中：
定位设备11，用于对所述定位设备11的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备13，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备14向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站12的位置信息；
UWB基站12，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信；
UWB标签21，用于与所述装卸设备定位系统1中的所述至少三个UWB基站12进行交互得到所述UWB标签21与所述UWB基站12之间的相对位置信息；
位置确定装置22，用于通过所述第二通信设备23从所述装卸设备定位系统1接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例中，定位设备11得到所述天线的位置信息，具体可包括位置信息(经纬度坐标等)，当然还可以进一步包括以下任意一种或多种信息：运动速度、运动方向等信息。
本发明实施例中，位置确定装置22根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息，可以通过但不仅限于以下任意一种方式实现：
方式1、将所述UWB标签21的位置信息作为所述自动驾驶车辆的位置信息；
方式2、根据所述UWB标签21的位置信息、预先标定的所述UWB标签21与表征自动驾驶车辆的位置点(该位置点例如可以是自动驾驶车辆的车头，也可以是自动驾驶车辆上安装IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)的位置点，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置该位置点，本申请不作严格限定)的相对位置信息，确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
在方式2中，所述预先标定的所述UWB标签21与表征自动驾驶车辆的位置点的相对位置信息可以是预先存储在所述位置确定装置22中，也可以由位置确定装置22从自动驾驶车辆上的其他设备上获取，例如从寄存器中获取，本申请不做严格限定。
优选地，本发明实施例中，UWB标签21可以设置在自动驾驶车辆的顶部或者其他便于与装卸设备定位系统中的UWB基站12进行交互的位置。
优选地，本发明实施例中，可以预先在装卸设备定位系统1的处理设备13中存储有预先标定的UWB基站与定位设备11的天线之间的相对位置信息。在一个示例中，可以从至少三个UWB基站12中选取其中一个作为主基站，标定的UWB基站与定位设备11的天线之间的相对位置信息可以是所述主基站与定位设备11的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2中，所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息为所述UWB标签与所述主基站之间的相对位置信息。在另一个示例中，标定的UWB基站与定位设备11的天线之间的相对位置信息也可以是所有UWB基站分别与定位设备11的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2中，所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息为所述UWB标签分别与所述UWB基站之间的相对位置信息。本申请不作严格限定。标定的UWB基站与定位设备11的天线之间的相对位置信息可以作为一个配置文件存储在处理设备13中。
在实际应用中，装卸设备一般通过多个立杆支撑在地面，多个立杆在装卸设备下方形成一个可供自动驾驶车辆通行的空间，自动驾驶车辆行驶至装卸设备的下方空间进行集装箱的装卸载。优选地，为避免自动驾驶车辆与装卸设备的立杆发生碰撞，本发明实施例中，将装卸设备与地面接触的位置点(例如立杆与地面的接触点)称为该装卸设备的投影点，装卸设备的多个投影点构成该装卸设备所在的区域；预先标定定位设备11的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系并存储在处理设备13中，例如可以将定位设备11的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系作为配置文件存储在处理设备13中。所述处理设备13进一步用于：根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息；其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点，且所述多个投影点构成的区域为所述装卸设备所在的区域；将所述多个投影点的位置信息添加至所述定位信息中。相应地，所述位置确定装置21进一步用于：根据所述装卸设备的多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。即，在一个示例中，前述定位信息既包括装卸设备上的UWB基站的位置信息，还包括了装卸设备的多个投影点的位置信息，自动驾驶车辆可以根据所述装卸设备的多个投影点的位置信息即可获知所述装卸设备所在的区域，从而可以将该装卸设备及其所在的区域作为感知结果发送给所述自动驾驶车辆上的决策模块，以便自动驾驶车辆上的决策模块能够做出更为精准的决策信息，以避免自动驾驶车辆碰撞到装卸设备的立杆。
本发明实施例中，所述定位设备11与处理设备13之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X(Vehicle toEverything)技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。本发明实施例中，所述第一通信设备14与处理设备13之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。
优选地，为进一步提高通信成功率，在装卸设备定位系统1中还包括路由设备15，定位设备11通过网线与路由设备15连接，处理设备13通过网线与路由设备15连接，第一通信设备14通过网线与路由设备15连接，从而使得定位设备11、处理设备13、第一通信设备14均处于同一个局域网内，实现相互之间的通信，如图3所示。
优选地，在一些实施例中，所述第一通信设备14可包括与所述处理设备13通信连接的第一V2X设备14a，所述第二通信设备23可包括第二V2X通信设备。所述处理设备13通过所述第一通信设备14向自动驾驶车辆传输定位信息，具体可通过以下方式实现：处理设备13通过第一V2X设备14a将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。相应地，所述位置确定装置22通过所述第二通信设备23从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
优选地，为进一步提高定位设备11的定位准确性，在一些实施例中，所述定位设备11对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体可包括：定位设备11通过其天线接收定位信号；定位设备11获取RTK(Real-TimeKinematic，实时动态)校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
优选地，所述第一通信设备14进一步还可包括与所述定位设备11通信连接的LTE(Long Term Evolution，长期演进)通信设备14b，所述定位设备11可通过所述LTE通信设备14b从云端服务器获取所述RTK校正数据。所述LTE通信设备14b与所述路由设备15可以集成在一个硬件上，也可以单独设置，本申请不作严格限定。如图4所示，将LTE通信设备14b与路由设备15集成在一个硬件上。
优选地，为提高定位设备11的定位精确性，可以将定位设备11的天线设置在装卸设备的顶部或其他信号不受遮挡的位置，天线朝向天空，以使天线获得非常强的定位信号，定位设备11可以根据天线接收到的定位信号精准的获得天线的精确位置。为降低定位信号的损失，本发明实施例中，可以将定位设备11与其天线设置在同一个位置，也可以将定位设备11与其天线设置在不超过一定距离范围的位置(例如2米以内)。
本发明实施例中，定位设备11可以是一个GNSS信号接收机，定位信号为GNSS信号。
优选地，为提高装卸设备上的UWB基站12与自动驾驶车辆上的UWB标签21之间的通信成功率，本发明实施例中，可以在装卸设备的每个立杆上均设置对应的一个UWB基站12，每个UWB基站12可以设置在立杆内侧距离地面不超过预置的高度阈值(例如10米)，UWB基站的天线设置为朝向地面，以更好的与UWB标签进行交互。
优选地，为进一步提高UWB基站12的安全性，可以将该UWB基站12设置为具有IP67的防护等级。
优选地，为避免与UWB基站12连接的电源线暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将各UWB基站12的电源线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为避免与定位设备11相连的电源线、网线等暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将定位设备11的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为提高LTE通信设备14b的通信成功率，所述LTE通信设备14b可以设置在装卸设备的顶部或其他LTE信号较好的位置，所述LTE通信设备的天线朝向天空。
优选地，为避免与LTE通信设备14b连接的电源线和网线等暴露在外部而受到损坏的问题，本发明实施例中可将LTE通信设备14b的电源线和网线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，所述第一V2X设备的天线可以设置在装卸设备最下方的横梁下方，该第一V2X设备的天线可以采用9db～12db全向玻璃钢天线。
优选地，为进一步确保信号质量，第一V2X设备/第二V2X设备可采用双天线冗余设计，即设置两个并列的天线。第一V2X设备可以设置在装卸设备的横梁内部或者其他位置，为避免第一V2X设备的天线接收到的信号的损失，所述第一V2X设备与其天线的位置距离不超过预置的距离阈值(例如3米)。
优选地，为避免与第一V2X设备连接的电源线、网线等暴露在外而被损坏的问题，本发明实施例中可将所述第一V2X设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
在一个示例中，装卸设备定位系统1安装在一个装卸设备上的示意图如图5所示，在自动驾驶车辆上设置UWB标签和第二通信设备如图6所示，图5、图6仅为一个参考示例，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，本申请对于装卸设备定位系统1中的各设备之间的空间位置关系不做严格的限定。
本发明实施例中，所述处理设备13可以为一台工控机、一台电脑或者嵌入式设备，本申请不作严格限定。
本发明实施例中，所述位置确定装置22可以为设置在自动驾驶车辆上的FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)、平板电脑、工业电脑、便携式电脑、MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)、或嵌入式设备等，本申请不作严格限定。
实施例二
基于前述实施例一提供的定位系统相同的构思，本发明实施例二还保护一种装卸设备定位系统，该装卸设备定位系统包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
本发明实施例中，可以预先在装卸设备定位系统的处理设备中存储有预先标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息。在一个示例中，可以从至少三个UWB基站中选取其中一个作为主基站，标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息可以是所述主基站与定位设备的天线之间的相对位置信息。在另一个示例中，标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息也可以是所有UWB基站分别与定位设备的天线之间的相对位置信息，本申请不作严格限定。标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息可以作为一个配置文件存储在处理设备中。
在实际应用中，装卸设备一般通过多个立杆支撑在地面，多个立杆在装卸设备下方形成一个可供自动驾驶车辆通行的空间，自动驾驶车辆行驶至装卸设备的下方空间进行集装箱的装卸载。优选地，为避免自动驾驶车辆与装卸设备的立杆发生碰撞，本发明实施例中，将装卸设备与地面接触的位置点(例如立杆与地面的接触点)称为该装卸设备的投影点，装卸设备的多个投影点构成该装卸设备所在的区域；预先标定定位设备的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系并存储在处理设备中，例如可以将定位设备的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系作为配置文件存储在处理设备中。所述处理设备进一步用于：根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息；其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点，且所述多个投影点构成的区域为所述装卸设备所在的区域；将所述多个投影点的位置信息添加至所述定位信息中。
本发明实施例中，所述定位设备与处理设备之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。本发明实施例中，所述第一通信设备与处理设备之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。
优选地，为进一步提高通信成功率，在装卸设备定位系统中还包括路由设备，定位设备通过网线与路由设备连接，处理设备通过网线与路由设备连接，第一通信设备通过网线与路由设备连接，从而使得定位设备、处理设备、第一通信设备均处于同一个局域网内，实现相互之间的通信。
优选地，在一些实施例中，所述第一通信设备包括与所述处理设备通信连接的第一V2X设备；处理设备通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，具体包括：处理设备通过第一V2X设备将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。
优选地，为进一步提高定位设备的定位准确性，所述定位设备对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体包括：
定位设备通过其天线接收定位信号；
定位设备获取RTK校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
优选地，所述第一通信设备进一步还可包括与所述定位设备通信连接的LTE通信设备，所述定位设备可通过所述LTE通信设备从云端服务器获取所述RTK校正数据。所述LTE通信设备与所述路由设备可以集成在一个硬件上，也可以单独设置，本申请不作严格限定。
优选地，为提高定位设备的定位精确性，可以将定位设备的天线设置在装卸设备的顶部或其他信号不受遮挡的位置，天线朝向天空，以使天线获得非常强的定位信号，定位设备可以根据天线接收到的定位信号精准的获得天线的精确位置。为降低定位信号的损失，本发明实施例中，可以将定位设备与其天线设置在同一个位置，也可以将定位设备与其天线设置在不超过一定距离范围的位置(例如2米以内)。
本发明实施例中，定位设备可以是一个GNSS信号接收机，定位信号为GNSS信号。
优选地，为提高装卸设备上的UWB基站与自动驾驶车辆上的UWB标签之间的通信成功率，本发明实施例中，可以在装卸设备的每个立杆上均设置对应的一个UWB基站，每个UWB基站可以设置在立杆内侧距离地面不超过预置的高度阈值(例如10米)，UWB基站的天线设置为朝向地面，以更好的与UWB标签进行交互。
优选地，为进一步提高UWB基站的安全性，可以将该UWB基站设置为具有IP67的防护等级。
优选地，为避免与UWB基站连接的电源线暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将各UWB基站的电源线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为避免与定位设备相连的电源线、网线等暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将定位设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为提高LTE通信设备的通信成功率，所述LTE通信设备可以设置在装卸设备的顶部或其他LTE信号较好的位置，所述LTE通信设备的天线朝向天空。
优选地，为避免与LTE通信设备连接的电源线和网线等暴露在外部而受到损坏的问题，本发明实施例中可将LTE通信设备的电源线和网线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，所述第一V2X设备的天线可以设置在装卸设备最下方的横梁下方，该第一V2X设备的天线可以采用9db～12db全向玻璃钢天线。
优选地，为进一步确保信号质量，第一V2X设备可采用双天线冗余设计，即设置两个并列的天线。第一V2X设备可以设置在装卸设备的横梁内部或者其他位置，为避免第一V2X设备的天线接收到的信号的损失，所述第一V2X设备与其天线的位置距离不超过预置的距离阈值(例如3米)。
优选地，为避免与第一V2X设备连接的电源线、网线等暴露在外而被损坏的问题，本发明实施例中可将所述第一V2X设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
本发明实施例中，所述处理设备可以为一台工控机、一台电脑或者嵌入式设备，本申请不作严格限定。
实施例三
基于前述实施例一提供的定位系统相同的构思，本发明实施例三还保护一种车辆定位系统，该系统包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
优选地，所述定位信息中还包括所述装卸设备的多个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点(例如可以是装卸设备的立杆与地面接触的位置点)；所述位置确定装置进一步用于：根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。位置确定装置可以将所述装卸设备及其所在的区域作为感知结果传输给自动驾驶车辆的决策模块，以便决策模块做出更为精准的决策信息，避免自动驾驶车辆碰撞到所述装卸设备的立杆。
优选地，所述第二通信设备包括第二V2X设备；
所述位置确定装置通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：
通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
本发明实施例中，所述位置确定装置可以为设置在自动驾驶车辆上的FPGA、平板电脑、工业电脑、便携式电脑、MCU、ECU或嵌入式设备等，本申请不作严格限定。
实施例四
本发明实施例四还保护一种装卸设备，该装卸设备中可包括实施例二中的任意一个实施例的装卸设备定位系统，在此不再对装卸设备定位系统的结构进行赘述。该装卸设备可以是岸吊、轮胎吊、正面吊、天车、吊车等。
实施例五
本发明实施例五还保护一种自动驾驶车辆，改自动驾驶车辆中可包括实施例三中任意一个实施例的车辆定位系统，在此不再对车辆定位系统的结构进行赘述。该自动驾驶车辆可以是卡车、货车、拖车等。
实施例六
参见图7，为本发明实施例六提供的一种定位系统的结构示意图，该定位系统包括装卸设备定位系统1A和车辆定位系统2A，其中所述装卸设备定位系统1A设置在装卸设备上，所述车辆定位系统2A设置在自动驾驶车辆上。在一个示例中，可以为每一个装卸设备设置对应的一个装卸设备定位系统，可以为每一辆自动驾驶车辆设置对应的一个车辆定位系统。所述装卸设备定位系统1A可包括定位设备11A、至少三个UWB基站12A、处理设备13A和第一通信设备14A；所述车辆定位系统2A包括UWB标签21A、位置确定装置22A和第二通信设备23A；其中：
定位设备11A，用于对定位设备11A的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备13A，用于通过所述第一通信设备14A向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；
UWB基站12A，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签21A进行通信；
UWB标签21A，用于与所述装卸设备定位系统1A中的至少三个UWB基站12A进行交互得到所述UWB标签21A与所述UWB基站12A之间的相对位置信息；
位置确定装置22A，用于通过所述第二通信设备23A从所述装卸设备定位系统1A接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例中，位置确定装置22A根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息，可以通过但不仅限于以下任意一种方式实现：
方式1、将所述UWB标签21A的位置信息作为所述自动驾驶车辆的位置信息；
方式2、根据所述UWB标签21A的位置信息、预先标定的所述UWB标签21A与表征自动驾驶车辆的位置点(该位置点例如可以是自动驾驶车辆的车头，也可以是自动驾驶车辆上安装IMU的位置点，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置该位置点，本申请不作严格限定)的相对位置信息，确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
在方式2中，所述预先标定的所述UWB标签21A与表征自动驾驶车辆的位置点的相对位置信息可以是预先存储在所述位置确定装置22A中，也可以由位置确定装置22A从自动驾驶车辆上的其他设备上获取，例如从寄存器中获取，本申请不作严格限定。
优选地，本发明实施例中，UWB标签21A可以设置在自动驾驶车辆的顶部或者其他便于与装卸设备定位系统中的UWB基站12A进行交互的位置。
优选地，本发明实施例中，可以预先在车辆定位系统2A的位置确定装置22A中存储有预先标定的各个装卸设备定位系统1A中的UWB基站与定位设备11A的天线之间的相对位置信息。在一个示例中，可以从至少三个UWB基站12A中选取其中一个作为主基站，标定的UWB基站与定位设备11A的天线之间的相对位置信息可以是所述主基站与定位设备11A的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2A中，UWB标签21A与所述UWB基站12A之间的相对位置信息为UWB标签21A与主基站之间的相对位置信息。在另一个示例中，标定的UWB基站与定位设备11A的天线之间的相对位置信息也可以是所有UWB基站分别与定位设备11A的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2A中，UWB标签21A与所述UWB基站12A之间的相对位置信息为UWB标签21A分别与各UWB基站之间的相对位置信息。本申请不作严格限定。针对标定的每个装卸设备定位系统中的UWB基站与定位设备11A的天线之间的相对位置信息可以作为一个配置文件存储在位置确定装置22A中。
在实际应用中，装卸设备一般通过多个立杆支撑在地面，多个立杆在装卸设备下方形成一个可供自动驾驶车辆通行的空间，自动驾驶车辆行驶至装卸设备的下方空间进行集装箱的装卸载。优选地，为避免自动驾驶车辆与装卸设备的立杆发生碰撞，本发明实施例中，将装卸设备与地面接触的位置点(例如立杆与地面的接触点)称为该装卸设备的投影点，装卸设备的多个投影点构成该装卸设备所在的区域；预先标定每一个装卸设备定位系统中的定位设备11A的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系并存储在位置确定装置22A中，例如，可以将各个装卸定位系统中的定位设备11A的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系作为配置文件存储在位置确定装置22A中。所述位置确定装置22A进一步用于：根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点；根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。本发明实施例中，自动驾驶车辆可以根据所述装卸设备的多个投影点的位置信息即可获知所述装卸设备所在的区域，从而可以将该装卸设备及其所在的区域作为感知结果发送给所述自动驾驶车辆上的决策模块，以便自动驾驶车辆上的决策模块能够做出更为精准的决策信息，以避免自动驾驶车辆碰撞到装卸设备的立杆。
本发明实施例中，所述定位设备11A与处理设备13A之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。本发明实施例中，所述第一通信设备14A与处理设备13A之间可以通过有线、无线(包括红外、wifi、蓝牙、4G网络、5G网络、3G网络、V2X技术等)等常规的通信方式进行通信，本申请不作严格限定。
优选地，为进一步提高通信成功率，在装卸设备定位系统1A中还包括路由设备，定位设备11A通过网线与路由设备连接，处理设备13A通过网线与路由设备连接，第一通信设备14A通过网线与路由设备连接，从而使得定位设备11A、处理设备13A、第一通信设备14A均处于同一个局域网内，实现相互之间的通信。
优选地，所述第一通信设备14A包括第一V2X设备；所述第二通信设备23A包括第二V2X设备。处理设备13A通过所述第一通信设备14A向自动驾驶车辆传输定位信息，具体包括：处理设备13A通过第一V2X设备将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。相应地，所述位置确定装置22A通过所述第二通信设备23A从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
优选地，为进一步提高定位设备11A的定位准确性，在一些实施例中，所述定位设备11A对定位设备11A的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体包括：定位设备11A通过其天线接收定位信号；定位设备11A获取RTK校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
优选地，所述第一通信设备14A进一步还可包括与所述定位设备11A通信连接的LTE通信设备，所述定位设备11A可通过所述LTE通信设备从云端服务器获取所述RTK校正数据。所述LTE通信设备与所述路由设备可以集成在一个硬件上，也可以单独设置，本申请不作严格限定。
优选地，为提高定位设备11A的定位精确性，可以将定位设备11A的天线设置在装卸设备的顶部或其他信号不受遮挡的位置，天线朝向天空，以使天线获得非常强的定位信号，定位设备11A可以根据天线接收到的定位信号精准的获得天线的精确位置。为降低定位信号的损失，本发明实施例中，可以将定位设备11A与其天线设置在同一个位置，也可以将定位设备11A与其天线设置在不超过一定距离范围的位置(例如2米以内)。
本发明实施例中，定位设备11A可以是一个GNSS信号接收机，定位信号为GNSS信号。
优选地，为提高装卸设备上的UWB基站与自动驾驶车辆上的UWB标签之间的通信成功率，本发明实施例中，可以在装卸设备的每个立杆上均设置对应的一个UWB基站，每个UWB基站可以设置在立杆内侧距离地面不超过预置的高度阈值(例如10米)，UWB基站的天线设置为朝向地面，以更好的与UWB标签进行交互。
优选地，为进一步提高UWB基站12A的安全性，可以将该UWB基站设置为具有IP67的防护等级。
优选地，为避免与UWB基站12A连接的电源线暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将各UWB基站的电源线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为避免与定位设备11A相连的电源线、网线等暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将定位设备11A的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为提高LTE通信设备的通信成功率，所述LTE通信设备可以设置在装卸设备的顶部或其他LTE信号较好的位置，所述LTE通信设备的天线朝向天空。
优选地，为避免与LTE通信设备连接的电源线和网线等暴露在外部而受到损坏的问题，本发明实施例中可将LTE通信设备的电源线和网线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，所述第一V2X设备的天线可以设置在装卸设备最下方的横梁下方，该第一V2X设备的天线可以采用9db～12db全向玻璃钢天线。
优选地，为进一步确保信号质量，第一V2X设备可采用双天线冗余设计，即设置两个并列的天线。第一V2X设备可以设置在装卸设备的横梁内部或者其他位置，为避免第一V2X设备的天线接收到的信号的损失，所述第一V2X设备与其天线的位置距离不超过预置的距离阈值(例如3米)。
优选地，为避免与第一V2X设备连接的电源线、网线等暴露在外而被损坏的问题，本发明实施例中可将所述第一V2X设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
本发明实施例中，所述处理设备13A可以为一台工控机、一台电脑或者嵌入式设备，本申请不作严格限定。
本发明实施例中，所述位置确定装置22A可以为设置在自动驾驶车辆上的FPGA、平板电脑、工业电脑、便携式电脑、MCU、ECU或嵌入式设备等，本申请不作严格限定。
实施例七
基于前述实施例六提供的定位系统的相同构思，本发明实施例七提供一种装卸设备定位系统，该系统包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
优选地，所述第一通信设备包括第一V2X设备，所述处理设备通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，具体包括：处理设备通过第一V2X设备将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。
优选地，为进一步提高定位设备的定位准确性，所述定位设备对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体包括：定位设备通过其天线接收定位信号；定位设备获取RTK校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
优选地，所述第一通信设备进一步还可包括与所述定位设备通信连接的LTE通信设备，所述定位设备可通过所述LTE通信设备从云端服务器获取所述RTK校正数据。所述LTE通信设备与所述路由设备可以集成在一个硬件上，也可以单独设置，本申请不作严格限定。
优选地，为提高定位设备的定位精确性，可以将定位设备的天线设置在装卸设备的顶部或其他信号不受遮挡的位置，天线朝向天空，以使天线获得非常强的定位信号，定位设备可以根据天线接收到的定位信号精准的获得天线的精确位置。为降低定位信号的损失，本发明实施例中，可以将定位设备与其天线设置在同一个位置，也可以将定位设备与其天线设置在不超过一定距离范围的位置(例如2米以内)。
本发明实施例中，定位设备可以是一个GNSS信号接收机，定位信号为GNSS信号。
优选地，为提高装卸设备上的UWB基站与自动驾驶车辆上的UWB标签之间的通信成功率，本发明实施例中，可以在装卸设备的每个立杆上均设置对应的一个UWB基站，每个UWB基站可以设置在立杆内侧距离地面不超过预置的高度阈值(例如10米)，UWB基站的天线设置为朝向地面，以更好的与UWB标签进行交互。
优选地，为进一步提高UWB基站的安全性，可以将该UWB基站设置为具有IP67的防护等级。
优选地，为避免与UWB基站连接的电源线暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将各UWB基站的电源线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为避免与定位设备相连的电源线、网线等暴露在外部而可能导致被损坏的问题，本发明实施例中，可以将定位设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
优选地，为提高LTE通信设备的通信成功率，所述LTE通信设备可以设置在装卸设备的顶部或其他LTE信号较好的位置，所述LTE通信设备的天线朝向天空。
优选地，为避免与LTE通信设备连接的电源线和网线等暴露在外部而受到损坏的问题，本发明实施例中可将LTE通信设备的电源线和网线设置在装卸设备的管道内部。
优选地，所述第一V2X设备的天线可以设置在装卸设备最下方的横梁下方，该第一V2X设备的天线可以采用9db～12db全向玻璃钢天线。
优选地，为进一步确保信号质量，第一V2X设备可采用双天线冗余设计，即设置两个并列的天线。第一V2X设备可以设置在装卸设备的横梁内部或者其他位置，为避免第一V2X设备的天线接收到的信号的损失，所述第一V2X设备与其天线的位置距离不超过预置的距离阈值(例如3米)。
优选地，为避免与第一V2X设备连接的电源线、网线等暴露在外而被损坏的问题，本发明实施例中可将所述第一V2X设备的电源线、网线等设置在装卸设备的管道内部。
本发明实施例中，所述处理设备可以为一台工控机、一台电脑或者嵌入式设备，本申请不作严格限定。
实施例八
基于前述实施例六提供的定位系统的相同构思，本发明实施例八提供一种车辆定位系统，所述系统包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
本发明实施例中，位置确定装置根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息，可以通过但不仅限于以下任意一种方式实现：
方式1、将所述UWB标签的位置信息作为所述自动驾驶车辆的位置信息；
方式2、根据所述UWB标签的位置信息、预先标定的所述UWB标签与表征自动驾驶车辆的位置点(该位置点例如可以是自动驾驶车辆的车头，也可以是自动驾驶车辆上安装IMU的位置点，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置该位置点，本申请不作严格限定)的相对位置信息，确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
在方式2中，所述预先标定的所述UWB标签与表征自动驾驶车辆的位置点的相对位置信息可以是预先存储在所述位置确定装置中，也可以由位置确定装置从自动驾驶车辆上的其他设备上获取，例如从寄存器中获取，本申请不作严格限定。
优选地，本发明实施例中，UWB标签可以设置在自动驾驶车辆的顶部或者其他便于与装卸设备定位系统中的UWB基站进行交互的位置。
优选地，本发明实施例中，可以预先在车辆定位系统的位置确定装置中存储有预先标定的各个装卸设备定位系统中的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息。在一个示例中，可以从至少三个UWB基站中选取其中一个作为主基站，标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息可以是所述主基站与定位设备的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2A中，UWB标签21A与所述UWB基站12A之间的相对位置信息为UWB标签21A与主基站之间的相对位置信息。在另一个示例中，标定的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息也可以是所有UWB基站分别与定位设备的天线之间的相对位置信息；相应地，在车辆定位系统2A中，UWB标签21A与所述UWB基站12A之间的相对位置信息为UWB标签21A分别与各UWB基站之间的相对位置信息。本申请不作严格限定。针对标定的每个装卸设备定位系统中的UWB基站与定位设备的天线之间的相对位置信息可以作为一个配置文件存储在位置确定装置中。
在实际应用中，装卸设备一般通过多个立杆支撑在地面，多个立杆在装卸设备下方形成一个可供自动驾驶车辆通行的空间，自动驾驶车辆行驶至装卸设备的下方空间进行集装箱的装卸载。优选地，为避免自动驾驶车辆与装卸设备的立杆发生碰撞，本发明实施例中，将装卸设备与地面接触的位置点(例如立杆与地面的接触点)称为该装卸设备的投影点，装卸设备的多个投影点构成该装卸设备所在的区域；预先标定每一个装卸设备定位系统中的定位设备的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系并存储在位置确定装置中，例如，可以将各个装卸定位系统中的定位设备的天线与装卸设备的多个投影点之间的相对位置关系作为配置文件存储在位置确定装置中。所述位置确定装置进一步用于：根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点；根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。本发明实施例中，自动驾驶车辆可以根据所述装卸设备的多个投影点的位置信息即可获知所述装卸设备所在的区域，从而可以将该装卸设备及其所在的区域作为感知结果发送给所述自动驾驶车辆上的决策模块，以便自动驾驶车辆上的决策模块能够做出更为精准的决策信息，以避免自动驾驶车辆碰撞到装卸设备的立杆。
优选地，所述第二通信设备包括第二V2X设备；所述位置确定装置通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
本发明实施例中，所述位置确定装置可以为设置在自动驾驶车辆上的FPGA、平板电脑、工业电脑、便携式电脑、MCU、ECU或嵌入式设备等，本申请不作严格限定。
实施例九
本发明实施例九提供一种装卸设备，所述装卸设备包括实施例七中任意一种实施例提供的装卸设备定位系统，该装卸设备定位系统的结构可参见实施例七相关的描述，在此不再赘述。该装卸设备可以是岸吊、轮胎吊、正面吊、天车、吊车等。
实施例十
本发明实施例十提供一种自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括实施例八中任意一种实施例提供的车辆定位系统，该车辆定位系统的结构可参见实施例八相关的描述，在此不在赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (21)
1.一种装卸设备定位系统，其特征在于，包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理设备进一步用于：
根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息；其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点，且所述多个投影点构成的区域为所述装卸设备所在的区域；
将所述多个投影点的位置信息添加至所述定位信息中。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一通信设备包括第一V2X设备；处理设备通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，具体包括：
处理设备通过第一V2X设备将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位设备对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体包括：
定位设备通过所述天线接收定位信号；
定位设备获取实时动态RTK校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
5.一种装卸设备，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的装卸设备定位系统。
6.一种车辆定位系统，其特征在于，包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述定位信息中还包括所述装卸设备的多个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点；
所述位置确定装置进一步用于：根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二通信设备包括第二V2X设备；
所述位置确定装置通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：
通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
9.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求6～8任意一项所述的车辆定位系统。
10.一种装卸设备定位系统，其特征在于，包括设置在同一个装卸设备上的定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：
定位设备，用于对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；
处理设备，用于通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；
UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一通信设备包括第一V2X设备；
处理设备通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，具体包括：处理设备通过第一V2X设备将所述定位信息打包成V2X报文并将该V2X报文发送到指定的空中接口。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述定位设备对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息，具体包括：
定位设备通过所述天线接收定位信号；
定位设备获取RTK校正数据，并根据获取的RTK校正数据对所述定位信号进行修正，得到所述天线的位置信息。
13.一种装卸设备，其特征在于，包括权利要求10～12任意一项所述的装卸设备定位系统。
14.一种车辆定位系统，其特征在于，包括设置在同一个自动驾驶车辆上的UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：
UWB标签，用于与装卸设备定位系统中的至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，所述装卸设备定位系统设置在装卸设备上；
位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述位置确定装置进一步用于：
根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点；
根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二通信设备包括第二V2X设备；
所述位置确定装置通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，具体包括：
通过第二V2X设备从指定的空中接口接收所述装卸设备定位系统发送的V2X报文，并从所述V2X报文中解析出所述定位信息。
17.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求14～16任意一项所述的车辆定位系统。
18.一种定位系统，其特征在于，包括设置在装卸设备上的装卸设备定位系统和设置在自动驾驶车辆上的车辆定位系统，其中：
装卸设备定位系统包括定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：定位设备，用于对所述定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；处理设备，用于根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信；
所述车辆定位系统包括UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：UWB标签，用于与所述装卸设备定位系统中的所述至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息；位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述处理设备进一步用于：
根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述装卸设备的多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息；其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点，且所述多个投影点构成的区域为所述装卸设备所在的区域；将所述多个投影点的位置信息添加至所述定位信息中；
所述位置确定装置进一步用于：根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。
20.一种定位系统，其特征在于，包括设置在装卸设备上的装卸设备定位系统和设置在自动驾驶车辆上的车辆定位系统，其中：
装卸设备定位系统包括定位设备、至少三个超宽带UWB基站、处理设备和第一通信设备，其中：定位设备，用于对定位设备的天线进行定位得到所述天线的位置信息；处理设备，用于通过所述第一通信设备向自动驾驶车辆传输定位信息，所述定位信息包含所述天线的位置信息；UWB基站，用于与自动驾驶车辆上的UWB标签进行通信；
所述车辆定位系统包括UWB标签、位置确定装置和第二通信设备，其中：UWB标签，用于与所述至少三个UWB基站进行交互得到所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息；位置确定装置，用于通过所述第二通信设备从所述装卸设备定位系统接收定位信息，所述定位信息包含所述装卸设备定位系统中的定位设备的天线的位置信息；根据所述天线的位置信息、预先标定的所述UWB基站与所述天线之间的相对位置信息，计算所述UWB基站的位置信息；根据所述UWB基站的位置信息、所述UWB标签与所述UWB基站之间的相对位置信息，计算所述UWB标签的位置信息；根据所述UWB标签的位置信息确定所述自动驾驶车辆的位置信息。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述定位信息中还包含所述装卸设备的多个投影点的位置信息，其中所述多个投影点为所述装卸设备与地面接触的位置点；
位置确定装置进一步用于：根据所述天线的位置信息、预先标定的所述天线与所述多个投影点之间的相对位置信息，计算每个投影点的位置信息；根据所述多个投影点的位置信息确定所述装卸设备所在的区域。
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