CN112874419B - 用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法，用于平板车的装载状态检测系统包括了：集装箱检测组件，用于侦测车身承载的集装箱的空间范围信息；集装箱定位组件，包括多个止挡装置形成的限位组合，至少部分止挡装置共同限位集装箱，并侦测限位组合的当前工作状态信息；装载状态映射模块，预存空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系；检测模块，判断限位组合的当前工作状态与当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息是否一致，若是，触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移。本发明能够自动侦测集装箱位置和类别，检测集装箱装车后是否错装、超载、偏载，有效提升装车效率，保护工作人员的人身安全。

Description

用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法

技术领域

本发明涉及车辆安全检测领域，具体地说，涉及用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法。

背景技术

随着自动化码头集装箱运输业的迅猛发展,为提高码头营运效率,尽可能缩短集装箱的装卸时间,这就要求港口具有先进科学的生产组织系统、可靠高效的自动化装卸设备，更多的货物需要运输，集装箱运输的效率和质量显得尤为重要。而目前,岸桥下的无人驾驶集卡和平板车装载的集装箱的定位是急需解决的关键问题,存在效率低,危险性大的问题,因此研究集装箱箱位自动检测与定位技术至关重要。

将集装箱均衡、稳固地装入平板车，是确保集装箱运输安全的首要前提。集装箱装入平板车后，如发生超载或偏载、偏重达到极限值，在运输过程中受到冲撞或外力作用时容易侧翻，引发码头交通事故。为确保集装箱运输安全，需在装车阶段对集装箱数量和集装箱装车质量进行检测，既要保证集装箱合理准确的装载在平板车上；又要确保集装箱装入平板车后，集装箱重心与车体中心竖直重叠或误差在允许范围内。近年来，自动化在集装箱装载安全检测技术方面，开展了大量研究。如广泛使用汽车衡、起重机电子秤检测集装箱重量；使用轨道衡检测平板车重量。

但上述设备功能均不完善，这些辅助工具均需停止作业后人工测量，不仅影响装车效率，还危及人身安全。因此，需要研制一套智能检测设备，在装车过程中检测集装箱装车后是否错装、超载、偏载或偏重，从而实现装车源头控制，安全运输。

因此，本发明提供了一种用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法，克服了现有技术的困难，能够自动侦测集装箱位置和类别，检测集装箱装车后是否错装、超载、偏载，有效提升装车效率，保护工作人员的人身安全，实现从装车源头控制，安全运输。

本发明的实施例提供一种用于平板车的装载状态检测系统，包括

集装箱检测组件，用于侦测车身承载的集装箱的空间范围信息；

集装箱定位组件，包括多个止挡装置形成的限位组合，至少部分所述止挡装置共同限位所述集装箱，并侦测所述限位组合的当前工作状态信息；

装载状态映射模块，预存所述空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系；

检测模块，判断所述限位组合的当前工作状态与当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息是否一致，若是，触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移。

优选地，当所述限位组合的当前工作状态信息匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块。

优选地，当所述限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

优选地，所述装载状态映射模块中预存车身承载两个20英尺集装箱、单独承载一个40英尺集装箱、单独承载一个45英尺集装箱三种状态下的所述集装箱检测组件测得的空间范围信息以及对应的所述限位组合的工作状态信息。

优选地，所述平板车具有两集装箱装载位，每个所述集装箱装载位设有多个止挡装置；

所述集装箱检测组件包括一个垂直测距传感器和两个水平测距传感器，所述垂直测距传感器设置于车身中央，沿垂直方向自下向上测距，所述集装箱装载位分别沿车身长度方向分布于所述垂直测距传感器的两侧；所述水平测距传感器分布于车身两端，沿着水平方向自两端向车身中央测距；

所述集装箱定位组件包括检测每个止挡装置工作状态的接近触发式传感器。

优选地，每个所述集装箱装载位均为一个20英尺集装箱的装载位。

优选地，每个所述集装箱装载位的四角分别设有一个止挡装置，每个所述止挡装置的下部设有检测所述止挡装置的销轴是否被压下的接近触发式传感器。

本发明的实施例还提供一种用于平板车的装载状态检测方法，采用上述的用于平板车的装载状态检测系统，包括以下步骤：

预存所述空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系；

侦测车身承载的集装箱的空间范围信息和所述限位组合的当前工作状态信息；

判断所述限位组合的当前工作状态与当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息是否一致，若是，则触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移。

优选地，当所述限位组合的当前工作状态信息匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块。

优选地，当所述限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

本发明的用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法，能够自动侦测集装箱位置和类别，检测集装箱装车后是否错装、超载、偏载，有效提升装车效率，保护工作人员的人身安全，实现从装车源头控制，安全运输。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明的用于平板车的装载状态检测系统的示意图。

图2为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测两个20英尺标准集装箱的示意图。

图3为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测一个40英尺标准集装箱的示意图。

图4为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测一个45英尺标准集装箱的示意图。

图5为本发明的用于平板车的装载状态检测方法的流程图。

附图标记

11 止挡装置

12 止挡装置

13 止挡装置

14 止挡装置

21 接近触发式传感器

22 接近触发式传感器

23 接近触发式传感器

24 接近触发式传感器

31 水平测距传感器

32 水平测距传感器

4 垂直测距传感器

5 车身

6 集装箱装载位

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1为本发明的用于平板车的装载状态检测系统的示意图。如图1所示，本发明的用于平板车的装载状态检测系统，包括：用于检测集装箱数量和型号的集装箱检测组件、检测集装箱装车位置的集装箱定位组件、装载状态映射模块以及检测模块。集装箱检测组件用于侦测车身5承载的集装箱的空间范围信息。集装箱定位组件包括多个止挡装置11、12、13、14形成的限位组合，至少部分止挡装置共同限位集装箱，并侦测限位组合的当前工作状态信息。装载状态映射模块预存空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系。检测模块判断限位组合的当前工作状态与当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息是否一致，若是，触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移。本实施例中，平板车具有两集装箱装载位6，每个集装箱装载位6均为一个20英尺集装箱的装载位，每个集装箱装载位6的四个角分别设置止挡装置，共计4个止挡装置。集装箱检测组件包括一个垂直测距传感器4和两个水平测距传感器31、32，垂直测距传感器4设置于车身5中央，沿垂直方向自下向上测距，集装箱装载位6分别沿车身5长度方向分布于垂直测距传感器4的两侧。水平测距传感器31、32分布于车身5两端，沿着水平方向自两端向车身5中央测距。集装箱定位组件包括检测每个止挡装置工作状态的接近触发式传感器。每个集装箱装载位6的四角分别设有一个止挡装置，如止挡装置11、12、13、14，每个止挡装置的下部设有检测止挡装置的销轴是否被压下的接近触发式传感器21、22、23、24，接近触发式传感器21以及接近触发式传感器24分别设置在两个集装箱装载位6最远的两条对边的止挡装置的下方。接近触发式传感器22以及接近触发式传感器23分别设置在两个集装箱装载位6最近的两条对边的止挡装置的下方。车身5的另一侧的止挡装置和触发式传感器被遮挡，图纸中仅显示出一侧的止挡装置和触发式传感器，后续不再赘述。装载状态映射模块中预存车身5承载两个20英尺集装箱、单独承载一个40英尺集装箱(标准集装箱)、单独承载一个45英尺集装箱三种状态下的集装箱检测组件测得的空间范围信息以及对应的限位组合的工作状态信息。

在一个优选实施例中，当限位组合的当前工作状态信息匹配当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块，但不以此为限。

在一个优选实施例中，当限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块，但不以此为限。

本实施例中，集装箱检测组件用于检测单台平板车装载集装箱的数量以及集装箱的型号。主要由三个SICK品牌的DT35-B15551型号的单点激光和处理器单元VCU组成。激光测距原理大致是光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离，但不以此为限。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光，经过待测距离L之后，被目标物体反射，发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收，时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t，得出目标物体与发射出的距离L。

本发明采用的是脉冲式测量形式，脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距，它是利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时，可以达到很远的测程；在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标，在精度要求不高的情况下也可以进行测距。单点激光通过发射和回收脉冲信号，检测出距离它与每种类型集装箱之间的距离L,不同的集装箱检测出的L数值也不同，根据码头集装箱装载实际情况大概分为三类：

图2为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测两个20英尺标准集装箱的示意图。如图2所示，车辆装载2个标准20英尺的集装箱，此时，水平测距传感器31、32检测出的数值为L1＝L2＝150mm；垂直测距传感器4检测出数值为L3＝0mm。

图3为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测一个40英尺标准集装箱的示意图。如图3所示，车辆装载1个标准40英尺的集装箱，此时，水平测距传感器31、32检测出的数值L1＝L2＝915mm；垂直测距传感器4检测出数值为L3＝200mm。

图4为本发明的用于平板车的装载状态检测系统检测一个45英尺标准集装箱的示意图。如图4所示，车辆装载1个标准45英尺的集装箱，此时，水平测距传感器31、32检测出的数值L1＝L2＝150mm；垂直测距传感器4检测出数值为L3＝200mm。

以上三种情况均满足现有码头集装箱类型的装载，通过以后装置可以清楚的判定集装箱的类型和装载位置情况。

集装箱装车位置检测子系统由4个电感式接近传感器组成。电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以及停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。

结构原理如图4所示，8个接近触发式传感器分别安装在两个集装箱装载位6的4个对角位置，具体位置在4个止挡装置的正下方，当集装箱完全按照指定位置装载时，止挡装置的中的销轴或被压下去，与车架顶部平齐，销轴会从止挡装置底部凸出，此时设置接近开关的感应距离为销轴下降的极限位置，从不同的传感器位置去感应，从而判定出集装箱是否按照预定位置装载完毕。

根据码头集装箱装载的情况具体可以分为三类：

继续参考图2，车辆装载2个标准20英尺的集装箱，此时，接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出。

继续参考图3，车辆装载1个标准40英尺的集装箱，此时，接近触发式传感器22、23均有信号发出。

继续参考图4，车辆装载1个标准45英尺的集装箱，此时，接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出。

所以，装载状态映射模块中预存，当水平测距传感器31、32检测出的数值为L1＝L2＝150mm，垂直测距传感器4检测出数值为L3＝0mm时，表示车身5承载了2个标准20英尺的集装箱，对应的接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出。如果接近触发式传感器21、22、23、24检测到的实际状态与该状态(接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出)相同，则集装箱被安全装配，平板车可以开走，反之，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

当水平测距传感器31、32检测出的数值L1＝L2＝915mm，垂直测距传感器4检测出数值为L3＝200mm时，表示车身5承载了1个标准40英尺的集装箱，对应的接近触发式传感器22、23均有信号发出。如果接近触发式传感器21、22、23、24检测到的实际状态与该状态(接近触发式传感器22、23均有信号发出)相同，则集装箱被安全装配，平板车可以开走，反之，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

当水平测距传感器31、32检测出的数值L1＝L2＝150mm，垂直测距传感器4检测出数值为L3＝200mm时，表示车身5承载了1个标准45英尺的集装箱，对应的接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出。如果接近触发式传感器21、22、23、24检测到的实际状态与该状态(接近触发式传感器21、22、23、24均有信号发出)相同，则集装箱被安全装配，平板车可以开走，反之，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

本发明还提供一种用于平板车的装载状态检测方法，采用上述的用于平板车的装载状态检测系统，包括以下步骤：

S101、预存空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系。

S102、侦测车身5承载的集装箱的空间范围信息和限位组合的当前工作状态信息。

S103、判断限位组合的当前工作状态与当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息是否一致，若是，则执行步骤S104，若否，则执行步骤S105。

S104、触发平板车启动行驶。以及

S105、禁止平板车位移。

在一个优选实施例中，当限位组合的当前工作状态信息匹配当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块，但不以此为限。

在一个优选实施例中，当限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的空间范围信息对应的限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块，但不以此为限。

综上，本发明的目的在于提供用于平板车的装载状态检测系统以及检测方法，能够自动侦测集装箱位置和类别，检测集装箱装车后是否错装、超载、偏载，有效提升装车效率，保护工作人员的人身安全，实现从装车源头控制，安全运输。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，包括：

集装箱检测组件，用于侦测车身承载的集装箱的空间范围信息；

集装箱定位组件，包括多个止挡装置形成的限位组合，至少部分所述止挡装置共同限位所述集装箱，并侦测所述限位组合的当前工作状态信息；

装载状态映射模块，预存所述空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系；

检测模块，判断所述限位组合的当前工作状态与当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息是否一致，若是，触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移；

所述平板车具有两集装箱装载位，每个所述集装箱装载位设有多个止挡装置；所述集装箱检测组件包括一个垂直测距传感器和两个水平测距传感器，所述垂直测距传感器设置于车身中央，沿垂直方向自下向上测距，所述集装箱装载位分别沿车身长度方向分布于所述垂直测距传感器的两侧；所述水平测距传感器分布于车身两端，沿着水平方向自两端向车身中央测距；所述集装箱定位组件包括检测每个止挡装置工作状态的接近触发式传感器。

2.如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，当所述限位组合的当前工作状态信息匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块。

3.如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，当所述限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

4.如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，所述装载状态映射模块中预存车身承载两个20英尺集装箱、单独承载一个40英尺集装箱、单独承载一个45英尺集装箱三种状态下的所述集装箱检测组件测得的空间范围信息以及对应的所述限位组合的工作状态信息。

5.如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，每个所述集装箱装载位均为一个20英尺集装箱的装载位。

6.如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，每个所述集装箱装载位的四角分别设有一个止挡装置，每个所述止挡装置的下部设有检测所述止挡装置的销轴是否被压下的接近触发式传感器。

7.一种用于平板车的装载状态检测方法，采用如权利要求1所述的用于平板车的装载状态检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

预存所述空间范围信息与限位组合的工作状态信息的映射关系；

侦测车身承载的集装箱的空间范围信息和所述限位组合的当前工作状态信息；

判断所述限位组合的当前工作状态与当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息是否一致，若是，则触发平板车启动行驶，若否，则禁止平板车位移。

8.如权利要求7所述的用于平板车的装载状态检测方法，其特征在于，当所述限位组合的当前工作状态信息匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成完成装载信息发送到行车电脑，启动平板车的驱动模块。

9.如权利要求7所述的用于平板车的装载状态检测方法，其特征在于，当所述限位组合的当前工作状态信息不匹配当前的所述空间范围信息对应的所述限位组合的工作状态信息，则生成重新吊装集装箱的信息发送到对应的吊机，并锁死平板车的驱动模块。

Images