CN112512913A - 船舶货物坡道定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于定位货船坡道的方法和系统。该坡道定位系统包括用于捕捉传感器数据以确定货物坡道着陆区域的表示、以及提供该坡道的数字模型与该表示进行比较以确定没有物体位于该着陆区域内的解决方案。

Description

船舶货物坡道定位系统
技术领域
本发明涉及用于来自船舶的货物坡道部署的方法和布置，尤其涉及用于高效且安全地将坡道部署到码头的解决方案。
背景技术
滚装/滚卸(RoRo)船舶是用于处置各种类型的带轮货物的运输的高效货船。例如，交通工具的运输可以通过简单地将该交通工具经由连接船舶和着陆区域(诸如码头(quay)、船埠(pier)、船码头(wharf)甚至其他船只)的货物坡道驾驶到货船上来完成。此坡道可以被放置于船舶的不同位置处，但是通常它们被放置于船舶的尾部或侧部。尾部位置可以是笔直的尾部，也可以与码头成一定角度。后者通常被称为船尾四分之一坡道(sternquarter ramp)并被布置成与船只的中心线成30-40度角。此外，位于前部的坡道也在使用。目前为止，使用被呈一定角度放置的可部署坡道也是非常高效的，因为它可以处置许多不同的装载区域，例如来自通常没有安装坡道或不适合坡道的码头的装载区域。
在各种类型的船舶停靠或系泊的位置上，可能放置有诸如系船柱之类的物体以便将船舶、货物或货物装载装备固定在码头上，这些物体在坡道部署到码头时可能会挡住坡道。
此类货物坡道可被设计成不同的变体，但是通常在被部署时，它们的一端铰接到船上而另一端则搁置在码头上。船端也可提升至平齐船上一层或多层货物甲板的水平面，并且可以根据相对于水平面的码头高度以一定角度进行调整。
例如在US384686中示出了可移动的入口坡道。此文件示出了用于滚装/滚卸式货船的装载和卸载的可折叠坡道。
坡道通常很重，即使易于操作，如果撞到码头上的物体也会造成相当大的损害。位于码头上的货物物品、人员或其他物体在金钱和人员方面可能具有相当大的价值，因此应尽最大努力降低损坏风险。
此外，在坡道被部署在错误位置的情况下重新定位船舶可能是非常耗时且成本高昂的。
概述
本文的目的之一是克服至少一些上述缺点，并提供一种用于部署货船坡道的改进的系统和方法。
这在多个实施例中被提供，其中第一实施例是用于具有至少一个货物坡道的船舶的坡道定位系统，其中该坡道被布置成被设置处于关闭位置和部署位置。坡道定位系统包括至少一个传感器，其适配成被安装以在坡道被部署时获得坡道的潜在着陆区域的视图并提供坡道在码头上的潜在着陆区域以及该潜在着陆区域和周围环境中的物体的表示。该系统进一步包括：处理电路系统，其包括至少一个处理器、被布置成存储可由该处理器执行的指令集的至少一个存储器、以及至少一个传感器接口，其中该至少一个处理器被布置成执行该指令集以：经由该传感器接口从该至少一个传感器获取传感器数据；使用该传感器数据来构建潜在着陆区域的表示；以及提供坡道的模型以通过将坡道的模型的位置与潜在着陆区域的表示进行比较来预测坡道在被部署时的位置。在系统中，模型可包括坡道的至少两个位置。此外，模型可包括坡道的轮廓，或位置和轮廓的组合。
该传感器可以是至少一个相机，其中该至少一个相机被布置成与坡道的中心线对准、被布置在坡道的侧面、或者被布置在坡道的中心和侧面的组合中，其中该至少一个相机具有潜在着陆区域的清晰视图。此外，相机可以是立体相机。
该处理器可进一步被布置成使用通信接口来发送用于控制坡道的部署或在停靠时控制船舶移动的控制参数。
坡道定位系统进一步包括显示设备，其中潜在着陆区域的表示与坡道的模型的叠加一起显示在该显示设备上。
在具有至少一个坡道的船舶的坡道定位系统的方法中提供了第二实施例，其中该坡道被布置成被设置处于关闭位置和码头的着陆区域上的部署位置。该方法可包括：捕捉传感器数据；使用该传感器数据来构建着陆区域的表示；提供坡道的模型以预测坡道在被部署时在着陆区域上的位置；以及将坡道的模型的位置与着陆区域的表示进行比较。
坡道定位系统可进一步包括显示设备，并且该方法可进一步包括将表示的图像与模型的叠加一起显示在显示设备上的步骤。
传感器数据可包括来自至少一个相机的至少一个图像，并且该方法进一步包括对至少一个图像或表示执行图像或数据处理以标识该图像/表示中的物体的步骤。待标识的物体例如是码头和/或诸如系船柱、人或交通工具之类的位于码头上的任何障碍物。
在该方法中，进一步包括将检测到的物体的位置与模型的位置进行比较的步骤，其中如果检测到的物体位于着陆区域的预定距离内则发送对冲突的指示，其中如果冲突指示存在则锁定坡道使其不能被下降到其部署位置。
该方法进一步包括当坡道被下降到其部署位置时，从传感器数据确定坡道的至少一个预定参考位置，在该表示中定位模型使得模型的至少一个参考位置的位置对应于坡道的至少一个预定参考位置。
进一步，在该方法中，其中坡道定位系统被连接到船舶控制系统，可进一步包括至少取决于船舶坡道、码头和在码头上识别的任何障碍物的投影位置来将船舶控制在系泊位置。
此外，当坡道处于其部署位置时，该方法可包括检测正在跨坡道移动的货物物品并对货物物品进行计数。该方法可进一步包括取决于跨坡道移动的货物物品来计算装载空间可用性。
还提供了另一实施例，一种船舶包括用于部署到码头上的货物坡道和包括至少一个传感器的坡道定位系统，该至少一个传感器适配成被安装以在坡道被部署时获得坡道的潜在着陆区域的视图并提供坡道在码头上的潜在着陆区域以及该潜在着陆区域和周围环境中的物体的表示。该系统进一步包括：处理电路系统，其包括至少一个处理器、被布置成存储可由该处理器执行的指令集的至少一个存储器、以及至少一个传感器接口，其中该至少一个处理器被布置成执行该指令集以：经由该传感器接口从该至少一个传感器获取传感器数据；使用该传感器数据来构建潜在着陆区域的表示；以及提供坡道的模型以通过将坡道的模型的位置与着陆区域的表示进行比较来预测坡道在被部署时的位置。
上述实施例的效果是提供船舶坡道在码头上的受控部署，其优点是降低撞击码头上物体的风险。
此外，能够以此方式监测对坡道的部署能够有效地控制船舶相对于码头的位置，这样做的优点是能够更安全且更有效地将船舶定位在码头上，并且还能够更精确地将货物坡道部署到码头上，从而得到节省成本和节约时间的解决方案。
附图简述
在下文中，将参考附图中所示的示例性实施例以非限制性方式并更详细地描述本发明，其中：
图1是例示码头处船舶的示意性俯视图；
图2是例示示例性坡道定位系统的示意性框图；
图3是在码头处部署的坡道的示意性俯视细节；
图4a、b是分别例示不具有坡道部署和具有坡道部署的示例性坡道表示/模型的示意图；
图5是例示示例性方法的示意性框图；
图6是例示示例性方法的示意性框图；以及
图7是例示示例性方法的示意性框图。
详细描述
在图1中，附图标记1通常表示具有可部署到码头5的货物坡道2的货船。该船舶可以是例如RoRo(滚装/滚卸)或Sto-Ro(堆装式RoRo)船舶。该船舶包括具有至少一个传感器10的坡道定位系统100，该至少一个传感器10用于监视坡道2的部署以便执行坡道到码头的受控着陆而不会撞到码头上的任何物体20、25。此类物体的示例可以例如是系船柱20、货物25、运输装备(未示出)或个人(未示出)。当船舶到达港口并停靠在码头时，没有物体位于坡道将部署的位置处是重要的。坡道2被部署到码头5上坡道2下方的着陆区域上。当将船舶停靠在码头上时存在潜在着陆区域35，该着陆区域35原则上是整个码头5，具体取决于船舶1所在的位置、船舶1的尺寸、坡道2在船舶上的位置、码头上的固定物体等等。在船舶的停靠和坡道的部署期间，潜在着陆区域35至少是由(诸)传感器看到的区域。在船舶的停靠和坡道的部署期间，系统分析潜在着陆区域35和(实际)着陆区域周围的安全区30。安全区被设置以确定没有物体位于安全区内。安全区的概念将结合图4a进行更详细的讨论。
为了支持船舶的停靠和/或坡道的部署，如图2所示的坡道定位系统100被用于监视坡道部署，并确保在坡道部署时没有物体位于坡道的某个安全限制范围(即安全区30)内。系统100包含处理电路系统50，其包括：至少一个处理器101；用于存储在处理器中使用的指令集并用于存储数据的至少一个存储单元102；连接113到传感器10的至少一个传感器接口103；和可选地包括连接到通信链路113的通信接口105；以及进一步可选地包括用于向显示设备11提供用于表示码头和预测的坡道位置的图像的显示接口106。可选地，系统本身还可以包括显示图像12的显示设备11。处理器可包括：用于捕捉传感器数据的捕捉单元150；用于构建潜在着陆区域35的表示的构建单元160；用于建模坡道的建模单元170；以及用于将模型与潜在着陆区域35的表示进行比较的比较单元180。处理器101被布置成执行存储在存储器102中的指令集，以执行如将在下文讨论的用于促进船舶1的停靠和/或坡道2的部署的操作步骤。
处理器例如可以是微处理器、数字信号处理器、图形处理单元(GPU)、嵌入式处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、或ASIC(专用集成电路)。存储单元102可以是易失性或非易失性计算机可读存储器，并且被布置成存储供处理器执行的指令。指令集优选地存储在非易失性存储器中，诸如固态(SSD)或磁盘驱动器硬盘、闪存或存储卡。存储单元还可以包括存储类型的组合。
取决于所使用的传感器，传感器接口可以是任何合适的接口，但是可以包括例如图像采集接口，串行或并行接口，诸如RS232、RS485、通用接口总线、I2C、串行外围接口(SPI)或类似接口。通信接口可以例如是使用长距离或短距离通信技术的以太网连接或无线链路。无线链路可以例如根据WiFi标准，但也可使用其他标准，诸如LoRa、Zigbee或蓝牙，或者更远距离的标准，诸如包括GSM、GPRS、EDGE、LTE、5G等的蜂窝无线电技术。无线链路也可以是专有无线电协议。应当注意，传感器还可以使用通信接口连接到处理电路系统50，例如，位于坡道附近的(诸)相机或其他传感器可使用采用因特网协议通信信道的WiFi连接来连接到处理电路系统。然而，可以使用其他通信协议标准，例如，异步传输模式(ATM)、本地对话(LocalTalk)、或光纤。
系统100被布置成执行处理器101中的指令集，以在传感器接口103上接收传感器数据，并在坡道被部署时构建具有物体的码头的表示以及坡道的表示。可以通过图像处理或对其他传感器数据的数据分析来确定表示。此外，该系统被布置成确定坡道2被部署在一些合适的承载位置时的模型，并将被部署的坡道的模型与码头5和物体/障碍物20、25的表示进行比较以确定没有物体位于坡道将部署的位置处。坡道模型模拟坡道2在坡道的各种部署位置的表示的视野中的大小和位置，例如，当被部署到码头5以供货物运输时。模型可以在知道与(诸)传感器相关的坡道尺寸和位置的坡道定位系统100的安装期间确定，或者在坡道被部署时通过传感器分析来间隔地确定，即自学习解决方案。坡道2相对于船舶1的尺寸和位置可以例如被手动地输入到连接到坡道定位系统100的数据库中。如果传感器已经被(有意或无意地)移动并且因此相对位置相对于坡道2的位置发生了变化，则不时地进行对模型的重新校准可能是有用的。
在部署期间，系统100可被布置成在部署坡道之前和期间连续地监视潜在着陆区域35和/或安全区30和坡道2以确保没有物体20、25位于或移动到所设置的安全区30中。安全区30可由操作员取决于特定的潜在着陆区域/船舶情形来预设或设置。安全区30可以是例如坡道尺寸加上0.5米、1米、2米或更大尺寸，这取决于期望的安全距离和模型校准的精度。在初步比较和确定潜在着陆区域是否合适以及船舶停靠码头进入系泊位置时，安全区30也适用。
一个或几个传感器10被用于获取数据以使系统构建坡道在被部署时将占据的潜在着陆区域35的表示。传感器可以是一种类型或多种类型的组合，并可以例如是用于获取环境和着陆区域的一个或几个数字图像的一个或多个相机、用于接近度检测的超声波传感器、用于距离检测和形状检测的雷达LIDAR(光检测和测距)来确定到视场中特定物体的距离或创建环境的3维(3D)图像。然而，在一个实施例中，一个或几个相机被用于获取环境图像，并且这些图像被用于分析视野中的潜在着陆区域和物体。该相机可以是立体相机，或者多个相机可被用于构建着陆区域和相关周围环境的3D表示。利用立体相机，可以取决于立体相机的两个相机之间的方位差来更好地确定高度/深度测量值。当知道到不同物体和码头的距离时，也可以改变表示的视图，例如生成坡道2、船舶1和码头5的俯视图或侧视图。
该系统可被布置成确定潜在着陆区域35和坡道模型的三维(3D)或二维(2D)表示，例如使用来自(诸)传感器的数据来提供船舶和潜在着陆区域35的俯视图或侧视图。
该系统还可以通过使用不同类型的传感器数据并且分析来确定与位于码头5的船舶1相关的其他参数，诸如码头高度和船舶与码头和/或码头上的物体之间的距离。
在图3中，示出了具有坡道2的船舶1的一部分和码头5的一部分的俯视图，其中坡道被部署到码头且货物物品25在坡道上运输。在此示例性实施例中，传感器10相对于坡道位于中心位置，并且系统可以提供如图4所示的表示，该表示示出了坡道2、正在运输的货物物品25和码头5。当传感器安装在中心位置时，应能够在不受坡道阻碍的情况下查看着陆区域和周围码头区域，例如通过被安装坡道关闭时的顶部位置处或被安装在具有开口或凹口(未示出)的坡道上以便为传感器提供清晰的视图。
只要能提供潜在着陆区域的概览，传感器可位于船舶1上相对于坡道2的任何合适的位置。在多个传感器(诸如相机)的实施例中，它们可以彼此并排地放置在坡道的同一侧、坡道的各一侧或一个传感器放置在坡道的一侧而另一传感器放置在中心位置。优选地，当坡道被部署时(诸)传感器还提供坡道的概览以进一步增加对坡道的安全监控。
相机或其他传感器可被定位成在其视场中具有船舶的至少一个参考位置。然后可以相对于参考位置定位模型以将模型校准到坡道。通过使用船舶上的参考点，处理系统可以针对相机或传感器10的位置的任何变化进行调整。如果有人或有东西意外撞到相机，则可能会发生此类变化。
图4a和b描绘了两种情形的传感器表示，其中一种情形是坡道被关闭(图4a)，而另一情形是坡道被部署(图4b)。在图4a中，坡道尚未部署但系统已经绘出了码头5、货物物品25和其他物体20的表示，并且叠加了坡道的模型403以指示坡道2将被部署在何处。在图4a中还指示了安全区30。此安全区可以由操作员手动地设置，也可以由系统100在知道坡道2的尺寸的情况下自动设置，并且可以预先设置或手动地输入误差边距。安全区被设置成覆盖实际着陆区域以及实际着陆区域之外的一定距离，以便在实际着陆区域周围提供边距。此外，如图4a所示，可以确定被部署的坡道或安全区边界的模型与码头上的物体之间的距离D。
在图4b中，坡道2被部署在码头5上并且货物物品25可以被装载到船舶1上。在图4b中，坡道的模型403被显示为围绕坡道2的轮廓。此外，参考点401、402被指示并且可用于相对于船舶来校准坡道位置或用于确定坡道轮廓。
在坡度定位系统100的操作期间，处理电路系统50正在执行用于坡度部署方法的指令，如图5所描述的，包括以下步骤：捕捉501传感器数据；构建502潜在着陆区域(和潜在坡道)的表示；提供503坡道的模型403；以及比较504坡道2的模型和潜在着陆区域的表示以确定没有物体位于安全区内或在距安全区的设定距离内并使得坡道2将以此方式实际地着陆在着陆区域上使得能够在装载或卸载货物物品时处理负载；例如，坡道优选地以足够大的部分的坡道位于码头5的着陆区域上的方式来部署并使得部署角度在承载目的允许的范围内。在图4a和4b中，虚线403描绘了坡道的模型，即坡道的轮廓或描边。坡道2的模型优选地被设置成略大于坡道2以便对传感器数据分析提供安全边距。该系统可选择性地在显示设备11上显示505着陆区域的表示和坡道模型的叠加的比较，该显示设备11可由坡道部署的操作员和/或在码头5处系泊期间控制船舶1的移动的操作员观看。显示设备11可以例如位于控制坡道2的桥或控制室上。显示设备11可以例如是显示叠加有模型的表示的图像12的计算机屏幕11，或者显示设备11可以可替换地是操作员使用的增强或混合现实(AR，MR)眼镜。显示设备11中呈现的模型可以以在图像中提供坡道的逼真表示的方式叠加，例如具有逼真的大小和视角。系统100还可被布置成执行数据分析(诸如图像处理)，以标识传感器的视野/检测范围内的物体。
该系统可被布置成确定或估计坡道2的上部和下部承载位置，即，取决于坡道设计，坡道2需要部署在一定高度处以便能够承受坡道上的负载；不能太高或太低；部署角度落在坡道的操作范围内。例如，存在机械设计允许装载的坡道的码头端上部位置，同样，存在用于装载而没有坡道机械故障风险的坡道的码头端下部位置。叠加可以示出船舶坡道的至少两个位置，其中坡道处于上承载位置的第一位置和坡道2处于下承载位置的第二位置。该系统可被布置成在表示中显示这些位置，例如使用例如图像处理和知道坡道、码头、船舶与码头之间的距离等的尺寸从侧视图显示：从而促进坡道的部署以便操作者可以提前看到是否可能部署坡道。
还可提供训练方法以允许系统在例如坡道定位系统100的安装期间或以不同的间隔学习坡道2的边界，以确保模型403相对于实际坡道2将是准确的。例如，这可以通过坡道定位系统100检测坡道2上的一个或多个参考点401、402或检测坡道的描边/轮廓403来完成。该系统还可被布置成对在关闭位置和完全部署之间的不同位置处的坡道2进行建模。在安装过程中，还可以将尺寸手动地输入到系统中。可以采用手动地输入尺寸和训练系统的组合。训练/校准方法可以包括检测图像表示中的坡道2；确定坡道401、402的多个参考位置；定位坡道的模型403使得模型与坡道401、402的确定位置对准。
在部署期间，在系统100将模型与坡道2的表示进行比较之后，系统可以作出如果在着陆区域的安全区30内检测到物体20、25则停止操作的决定506，如图6所示。例如，如果有人或货物运输装备被移入安全区30中。这是一项增进货物、装备和码头上作业人员安全性的功能。替换地，系统100可被布置成如果存在物体20、25位于安全区30中或位于距安全区预定距离内的风险，则发送指示冲突的信号(电信号或音频信号)、发送消息、或者在显示设备上显示消息。此外，该信号可用于物理上停止进一步部署，直到操作员超控该信号或确定不再有物体在着陆区域内为止。
系统100还可用于控制坡道2的部署和/或包括船舶1相对于码头5的定位。这在图7中被描绘，其中该系统捕捉501传感器数据以定位码头5和码头上的物体20、25；构建502码头着陆区域和周围区域的表示；提供坡道的模型503；比较504坡道模型与着陆/码头区域表示；以及确定并发送507控制参数以在船舶停靠至系泊位置期间控制坡道2的部署和/或船舶1向码头5的移动。
该系统可被布置成当货物物品25被装载或卸载时通过使用传感器数据来对其进行计数。这可例如通过对在货物装载或卸载期间连续获取的相机图像进行图像处理来实现。然而，取决于所使用的传感器，可以使用其他类型的分析来标识跨坡道2移动的货物物品25。对相机拍摄的图像的图像处理或在表示上使用的其他处理方法可用于确定和/或标识码头上的物体20、25。
如果货物物品25具有合适的标识信息，则系统100可用于检测货物标识(ID)并连接到数据库以对装运信息进行合适的数据库处理，例如记录货物装载到船舶上并用此类信息更新装运数据库。此外，当知道货物ID或知道重量和物理尺寸的货物类型时，该系统可以被布置成控制负载平衡和/或确定在货物甲板上的合适位置，以便在不同的港口处高效地卸载货物，即按卸货顺序将货物存储在货物甲板上的合适位置处。替换地，系统100可向处理货物25装载的另一系统提供合适的货物信息。
在一些情况下，船舶1在某个时间点系泊，并确定着陆区域/安全区30被清空以用于部署坡道，但随后在部署坡道2之前，一些物体20、25已放置在着陆区域/安全区。如果任何物体20、25位于安全区内或在距安全区的预设距离之内，则连续监视潜在着陆区域并向操作员发送警告消息从而可在部署坡道2之前移除物体20、25将是有利的。例如，船舶1可能会在晚上停泊，然后在第二天早上才部署坡道。在中间时间期间，物体可能会被放置在安全区30中并且持续监视潜在着陆区域的系统可能会发送消息，诸如通过SMS、电子邮件或其他数字消息系统发送文本消息，或使用其他一些模拟或数字信息解决方案(诸如控制控制面板上的灯)以向合适的责任人或系统通知存在可能的冲突，以便在部署坡道之前有时间清除物体。
可以在多个实施例中示出上述解决方案，其中第一实施例是用于具有至少一个坡道2的船舶1的坡道定位系统100，其中该坡道被布置成被设置处于关闭位置和部署位置。坡道定位系统包括至少一个传感器10，其适配成被安装以在坡道被部署时获得坡道的潜在着陆区域35的视图并提供用于构建坡道在码头5上的潜在着陆区域以及该潜在着陆区域和周围环境中的物体20、25的表示。该系统进一步包括处理电路系统50，包括至少一个处理器101、被布置成存储可由该处理器执行的指令集的至少一个存储器102、以及至少一个传感器接口103，其中该至少一个处理器被布置成：经由该传感器接口从该至少一个传感器获取传感器数据；使用该传感器数据来构建潜在着陆区域的表示；以及提供坡道的模型以通过将坡道的模型的位置与潜在着陆区域的表示进行比较来预测坡道在被部署时的位置。
在系统中，模型可包括坡道的至少两个位置。此外，模型可包括坡道的轮廓，或各个位置和轮廓的组合。
该传感器可以是至少一个相机，其中该至少一个相机被布置成与坡道的中心线对准、被布置在坡道2的侧面、或者被布置在坡道的中心和侧面的组合中，其中该至少一个相机具有潜在着陆区域的清晰视图。此外，相机可以是立体相机。
该处理器可进一步被布置成使用通信接口来发送用于控制坡道的部署或在停靠时控制船舶移动的控制参数。
坡道定位系统进一步包括显示设备，其中潜在着陆区域的表示与坡道的模型的叠加一起显示在该显示设备上。
在具有至少一个坡道2的船舶1的坡道定位系统的方法中提供了第二实施例，其中该坡道被布置成被设置处于关闭位置和码头的着陆区域上的部署位置。该方法可包括：捕捉传感器数据；使用该传感器数据来构建潜在着陆区域的表示；提供坡道的模型以预测坡道在被部署时在潜在着陆区域上的位置；以及将坡道的模型的位置与潜在着陆区域的表示进行比较。
坡道定位系统可进一步包括显示设备，并且该方法可进一步包括将表示的图像与模型的叠加一起显示在显示设备上的步骤。
传感器数据可包括来自至少一个相机10的至少一个图像，并且该方法进一步包括对至少一个图像执行图像处理以识别该图像/表示中的物体的步骤。待识别的物体5、20、25例如是码头5和/或诸如系船柱、人或交通工具之类的位于码头上的任何障碍物20、25。
在该方法中，进一步包括将检测到的物体的位置与模型的位置进行比较的步骤，其中如果检测到的物体位于着陆区域的预定距离内则发送对冲突的指示，其中如果冲突指示存在则锁定坡道使其不能被下降到其部署位置。
在该方法中，更进一步包括估计所述坡道的上部和下部承载位置中的至少一者。
该方法进一步包括当坡道被下降到其部署位置时，从传感器数据确定坡道2的至少一个预定参考位置，在该表示中定位模型使得模型的至少一个参考位置的位置对应于坡道的至少一个预定参考位置。
进一步，在该方法中，其中坡道定位系统(100)被连接到船舶控制系统，可包括至少取决于船舶坡道、码头和在码头上识别的任何障碍物的投影位置来将船舶控制在系泊位置。
此外，当坡道处于其部署位置时，该方法可包括检测正在跨坡道移动的货物物品并对货物物品进行计数。该方法可进一步包括取决于跨坡道移动的货物物品来计算装载空间可用性。
在该方法中，进一步包括在所述坡道2的着陆区域周围设置安全区30的步骤。
还提供了另一实施例，一种船舶包括用于部署到码头上的货物坡道和包括至少一个传感器的坡道定位系统，该至少一个传感器适配成被安装以在坡道被部署时获得坡道的潜在着陆区域的视图并提供坡道在码头上的潜在着陆区域以及该着陆区域和周围环境中的物体的表示。该系统进一步包括处理电路系统，包括至少一个处理器、被布置成存储可由该处理器执行的指令集的至少一个存储器、以及至少一个传感器接口，其中该至少一个处理器被布置成：经由该传感器接口从该至少一个传感器获取传感器数据；使用该传感器数据来构建着陆区域的表示；以及提供坡道的模型以通过将坡道的模型的位置与着陆区域的表示进行比较来预测坡道在被部署时的位置。
应当注意的是，单词“包括”并不排除除所列元素或步骤之外的其他元素或步骤的存在，并且在元素之前的单词“一”或“一个”并不排除多个此类元素的存在。应进一步注意，任何附图标记均不限制权利要求书的范围，本发明可至少部分地通过硬件和软件两者来实现，且若干“装置”或“单元”可由相同硬件项来表示。
上面提到和描述的实施例仅作为示例给出，并且不应该限制本发明。在以下描述的专利实施例中要求保护的本发明范围内的其他解决方案、用途、目的和功能对于本领域技术人员而言应该是显而易见的。
缩写词：
GSM 全球移动系统
GPRS 通用分组无线业务
EDGE 全球演进的增强型数据速率
LTE 长期演进
IP 因特网协议

Claims (21)

1.一种具有用于将货物运输到船舶(1)上的至少一个坡道(2)的船舶上的坡道定位系统(100)，其中所述坡道(2)被布置成被设置处于关闭位置和部署位置，其特征在于，所述坡道定位系统(100)包括：
-至少一个传感器(10)，其适配成被安装以获得所述坡道(2)的潜在着陆区域(35)的视图并提供用于构建所述坡道在码头(5)上的所述潜在着陆区域(35)和所述潜在着陆区域(35)中的物体(20，25)的表示的数据；
-处理电路系统(50)，其包括至少一个处理器(101)、被布置成存储可由所述处理器执行的指令集的至少一个存储器(102)、以及至少一个传感器接口(103)，其中所述至少一个处理器(101)被布置成执行所述指令集以：
经由所述传感器接口从所述至少一个传感器(10)获取传感器数据；
使用所述传感器数据来构建所述着陆区域的表示；以及
提供所述坡道(2)的模型(403)以预测所述坡道在被部署时的位置并将所述坡道的所述模型的位置与所述潜在着陆区域(35)的表示进行比较。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述模型包括所述坡道的至少两个位置(401、402)、所述坡道的轮廓(403)或位置和轮廓的组合。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器包括至少一个相机(10)。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述至少一个相机(10)被布置成与所述坡道(2)的中心线对准、被布置在所述坡道的侧面、或者被布置在所述坡道的中心和侧面的组合中，其中所述至少一个相机具有所述着陆区域(30)的清晰视图。
5.如权利要求3至4中任一项所述的系统，其中所述至少一个相机是立体相机。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器(101)进一步被布置成使用通信接口(105)来发送用于控制所述坡道(2)的部署或在停靠时控制所述船舶(1)移动的控制参数。
7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述坡道定位系统(100)进一步包括显示设备(11)，其中所述潜在着陆区域(35)的表示与所述坡道(2)的模型(403)的叠加一起显示在所述显示设备(11)上。
8.一种用于具有用于货物运输的至少一个坡道(2)的船舶(1)的坡道定位系统(100)中的方法，其中所述坡道(2)被布置成被设置处于关闭位置和码头(5)的潜在着陆区域(35)上的部署位置，所述方法包括：
-捕捉(501)传感器(10)数据；
-使用所述传感器数据来构建(502)所述潜在着陆区域(35)的表示；
-提供(503)所述坡道(2)的模型(403)以预测所述坡道在被部署时在所述潜在着陆区域(35)上的位置；以及
-将所述坡道的所述模型的位置与所述潜在着陆区域(35)的表示进行比较(504)。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述坡道定位系统(100)进一步包括显示设备(11)，并且所述方法进一步包括以下步骤：
-将所述潜在着陆区域(35)的表示的图像(12)与所述模型(403)的叠加一起显示在所述显示设备(11)上。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述传感器数据包括来自至少一个相机(10)的至少一个图像。
11.如权利要求8-10所述的方法，进一步包括以下步骤：对所述表示执行数据处理以便标识所述表示中的物体(5、20、25)。
12.如权利要求8-11中任一项所述的方法，将检测到的物体的位置与所述模型(403)的位置进行比较，其中如果检测到的物体(25)位于所述着陆区域(30)的预定距离(D)内则发送对冲突的指示。
13.如权利要求12所述的方法，其中如果对冲突的指示存在；则锁定所述坡道使其不能被下降到其部署位置。
14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，进一步包括估计所述坡道的上部和下部承载位置中的至少一者。
15.如权利要求8-14中任一项所述的方法，其中当所述坡道已经下降到其部署位置时，包括：
-从传感器数据确定所述坡道(2)的至少一个预定参考位置(401、402)；
-在所述表示中定位所述模型(403)，使得所述模型(403)的所述至少一个参考位置(401、402)的位置对应于所述坡道的所述至少一个预定参考位置。
16.如权利要求8-15中任一项所述的方法，其中所述坡道定位系统(100)被连接到船舶控制系统，其中所述方法进一步包括至少取决于所述船舶坡道(2)、所述码头(5)和在所述码头上识别的任何障碍物(20、25)的投影位置来将所述船舶控制在系泊位置。
17.如权利要求8-16中任一项所述的方法，其中，当所述坡道处于其部署位置时，进一步包括检测正在跨所述坡道(2)移动的货物物品(25)。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述方法进一步包括对正在跨所述坡道(2)移动的货物物品(25)进行计数。
19.如权利要求17-18中任一项所述的方法，进一步包括取决于跨所述坡道(2)移动的所述货物物品(25)来计算装载空间可用性。
20.如权利要求8-19中任一项所述的方法，进一步包括在所述坡道(2)的着陆区域周围设置安全区(30)的步骤。
21.一种船舶(1)，包括用于部署到码头(5)上以运输货物的坡道(2)和如权利要求1至7中任一项所述的坡道定位系统(100)。
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