CN114537250B - 无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统，包括：车控模块，位于无人集卡车辆内并向外发送车辆信息以及接收处理状态信息，对所在车辆执行该信息内容对应的动作；锁站模块，分布于车辆控制区域外围，获取车辆控制区域内的车辆信息并向车辆控制区域内的车辆输出处理状态信息；通信模块，搭建车辆控制区域与锁站模块之间的通讯网络，使得锁站模块与位于车辆控制区域内的车控模块构成通讯。在本申请实施例中，无人集卡车辆与系统之间可以进行无接触式的交互以及精准控制，在作业中保证操作人员安全，实现无人集装箱卡车与操作人员的配合作业。

Description

无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统
技术领域
本申请涉及集装箱卡车自动驾驶和辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统。
背景技术
无人集装箱卡车在作业过程中，某些特定的作业步骤需多位操作人员于车周进行操作，在作业中为保障操作人员安全，此情况下需要保证：
1)无人集装箱卡车完全停止后操作人员才能进行操作；
2)无人集装箱卡车完全停止后不会再自行启动；
3)所有操作人员均远离无人集装箱卡车后再受控启动；
因此需要从无人集装箱卡车软硬件、操作人员使用的控制设备及平面运输整体方案等方面考虑，来保障操作人员的安全。目前既有的系统/方案主要通过遥控器或近场通信技术实现，存在的问题如下：
1)在平面运输作业中会有多台无人集装箱卡车，特殊作业点也会有多台遥控装置，因此需要配置多对多的遥控装置及接收装置，硬件设施增加且成本升高；
2)遥控器控制的目标车辆不易明确，若通过人工选择车辆则操作繁琐；若仅根据能接收到控制信号来处理，也可能出现受控车辆选择错误；若加装车辆识别装置，硬件设施增加、成本升高且识别存在错误率的问题；
3)整体系统为完全的分布式布局及点对点通信，不易后续的维护。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统，用以在作业中保证操作人员安全，实现无人集装箱卡车与操作人员的配合作业。
本申请提供了一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统，包括：
车控模块，位于无人集卡车辆内并向外发送车辆信息以及接收处理状态信息，对所在车辆执行该信息内容对应的动作；
锁站模块，分布于车辆控制区域外围，获取车辆控制区域内的车辆信息并向车辆控制区域内的车辆输出处理状态信息；
通信模块，搭建车辆控制区域与锁站模块之间的通讯网络，使得锁站模块与位于车辆控制区域内的车控模块构成通讯。
进一步地，所述车辆信息包括车辆身份信息、车辆状态信息、车辆在所述车辆控制区域内的位置信息；
所述处理状态信息包含锁定指令或解锁指令。
进一步地，所述车控模块进入车辆控制区域内对无人集卡车辆主动发出速度控制指令。
进一步地，所述锁站模块至少包含有两个，分别位于车辆控制区域内靠近车头部分的两个安全岛内；
在所述车辆控制区域内的车辆头部两侧必须都至少有一个所述锁站模块。
进一步地，每个所述锁站模块的信号范围至少完全覆盖车辆控制区域。
进一步地，所述锁站模块还包括：
逻辑处理模块，以逻辑判定对位于车辆控制区域内的车辆的锁定状态进行控制，向外发送处理状态信息；
进一步地，所述车控模块获取所有锁站模块的处理状态信息，在所有的处理状态信息均为解锁指令时执行车辆解锁动作。
进一步地，所述锁站模块还包括：
物理按键模块，依靠被外力施加作用力后输出控制信息；所述控制信息依靠通信设备传递至车控设备。
进一步地，不同方向的所述作用力对应的控制信息不同。
进一步地，所述锁站模块还包括：
处理指示模块，获取车辆控制区域内锁定车辆的执行信息，并以灯光和或声控方式反馈车辆的状态。
在本申请实施例中，无人集卡车辆与系统之间可以进行无接触式的交互以及精准控制，在作业中保证操作人员安全，实现无人集装箱卡车与操作人员的配合作业。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的系统模块示意图。
具体实施方式
为使得本申请的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
考虑到现有的无人集装箱卡车在作业过程中，某些特定的作业步骤需多位操作人员于车周进行操作，在作业中为保障操作人员安全，需要利用通信技术对无人集装箱卡车进行远程操控，然而利用遥控装置去进行远程操控所需要的设备量繁多且较为容易出现误判定，因此本申请提出了一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统。
整个分布式系统包括车控模块、锁站模块和通信模块。通信模块用来搭建车辆控制区域与锁站模块之间的通讯网络，使得锁站模块与位于车辆控制区域内的车控模块构成通讯。
锁站模块至少包含有两个，分别位于车辆控制区域内靠近车头部分的两个安全岛内，且必须在车辆控制区域内的车辆头部两侧都至少有一个锁站模块。
车控模块，位于无人集卡车辆内并向外发送车辆信息以及接收处理状态信息，对所在车辆执行该信息内容对应的动作。这里的车辆信息包括车辆身份信息、车辆状态信息、车辆在所述车辆控制区域内的位置信息。
车控模块进入车辆控制区域内对无人集卡车辆主动发出速度控制指令。
作为一个具体的实施例，车控模块位于每一个无人集卡车辆内。在无人集卡车辆进入车辆控制区域后，车控模块控制无人集卡车辆降速，并向外发送车辆信息。系统根据车控模块反馈的是否位于车辆控制区域的信息、车辆身份信息ID等实时信息综合处理，完成对车辆的辨识及与所在控制区域对应锁站模块的关联。
在整个过程中系统不断的接收范围内的车控模块发出的信息，由于存在同时多辆无人集卡车辆的入场，因此对应的车控模块也会存在多个的情况，对于所有的车控模块发出的信息全部接收，并对车辆身份信息ID逐一确认，对于确实属于本系统内所属车辆的ID进行关联，不属于本系统或者当前车辆控制区域管辖的无人集卡车辆发出驶出的指令。
当有不止一辆无人集卡车辆位于车辆控制区域时，依据车辆与锁站模块的距离以由近到远的顺序进行控制，并将该车辆与对应的锁站模块进行关联，从而完成车辆识别及关联的前置预检动作。
锁站模块在获取车辆控制区域内的车辆信息后关联最近的无人集卡车辆并向车辆控制区域内的车辆输出处理状态信息，这里的处理状态信息包含锁定指令或解锁指令。
作为一个具体的实施例，每个锁站模块的信号范围至少完全覆盖对应的车辆控制区域。
锁站模块包括逻辑处理模块、物理按键模块和处理指示模块。
其中，逻辑处理模块以逻辑判定对位于车辆控制区域内的车辆的锁定状态进行控制，向外发送处理状态信息。
物理按键模块，依靠被外力施加作用力后输出控制信息，该模块作为操作人员的动作按键，不同方向的作用力对应的控制信息不同。
物理按键模块的存在主要是针对因网络原因导致云端与车端通信终端，无法将解锁指令发往车端，因车辆停止后会自动进入锁定保证安全，所以此时车辆无法解锁进行后续作业。此种情况下，操作人员可采用物理按键模块进行应急操作，分别按下车门两侧锁定按钮后再分别拔起，进入锁站安全区域；车辆会在按钮拔起后进行声光报警3秒后，继续启动后续的作业。
处理指示模块，获取车辆控制区域内锁定车辆的执行信息，并以灯光和或声控方式反馈车辆的状态。
锁站模块包含至少两个，分别位于道路两侧相对应的靠近车头部分的两个安全岛内，作为设备区。锁站模块的功能完全一致，分配不同的ID，并与通信模块以有线或无线构成通讯。锁站模块的物理结构上至少包括锁定/解锁开关、状态灯、电源灯、车号/信息显示屏、喇叭以及总开关等等。
其中锁定/解锁开关作为物理按键模块，按压时发出锁定信号，拔出时发出解锁信号。
整个锁站模块通过太阳能功能储能系统进行供电，并通过通信模块与云服务进行通信。
在车辆与对应的锁站模块进行关联后，整个车辆控制区域内的工作流程为：
1.车辆在设备控制区域内到达停止线自行停车后自动进入“锁定”状态：车辆驶入车辆控制区域时，不管是否需要作业，均会在车控模块的控制下自动减速停车；车辆停车后会自动进入“锁定”状态；
2.车辆在设备控制区域内未到达停止线时可响应设备“锁定”操作停车并进入“锁定”状态：位于两侧设备区的操作人员也可在车辆未完全停车时按下“锁定”按钮；车辆受控停车后进入锁定状态；
若车辆自行停车后，位于两侧设备区的操作人员分别按下锁定按钮，保证车辆处于锁定状态；
3.操作人员检查是否需要车周作业，如需要，则进行车周作业；
4.操作人员确认无需车周作业或已完成作业，并保证同一侧无操作人员滞留，分别回到自侧的设备区，拔起锁定按钮完成解锁；
5.车辆在设备控制区域内进入“锁定”状态需“解锁”方可继续运行，否则一直保持“锁定”：待两侧均完成解锁操作后，才能够认定车辆可以解锁，锁站模块及车辆均进行声光报警3秒后，继续启动进行后续作业。
在上述系统的工作下，操作人员可以在确定安全的情况下以及对车辆无接触的情况下完成车辆“锁定”与“解锁”动作。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换(如数量、形状、位置等)，这些等同变换均属于本发明的保护。

Claims (1)

1.一种无接触控制无人集装箱卡车锁定与解锁的分布式系统，其特征在于，所述分布式系统包括：
车控模块，位于无人集卡车辆内并向外发送车辆信息以及接收处理状态信息，对所在车辆执行该信息内容对应的动作；所述车控模块进入车辆控制区域内对无人集卡车辆主动发出速度控制指令；当有不止一辆无人集卡车辆位于车辆控制区域时，依据车辆与锁站模块的距离以由近到远的顺序进行控制，并基于车控模块反馈的是否位于车辆控制区域的信息及车辆身份信息ID综合处理，完成对车辆的辨识及与所在控制区域对应锁站模块的关联；
锁站模块，分布于车辆控制区域外围，获取车辆控制区域内的车辆信息并向车辆控制区域内的车辆输出处理状态信息；
通信模块，搭建车辆控制区域与锁站模块之间的通讯网络，使得锁站模块与位于车辆控制区域内的车控模块构成通讯；
所述车辆信息包括车辆身份信息、车辆状态信息、车辆在所述车辆控制区域内的位置信息；
所述处理状态信息包含锁定指令或解锁指令；
所述锁站模块至少包含有两个，分别位于车辆控制区域内靠近车头部分的两个安全岛内；每个所述锁站模块的信号范围至少完全覆盖车辆控制区域；
所述锁站模块还包括：
逻辑处理模块，以逻辑判定对位于车辆控制区域内的车辆的锁定状态进行控制，向外发送处理状态信息；所述车控模块获取所有锁站模块的处理状态信息，在所有的处理状态信息均为解锁指令时执行车辆解锁动作；所述车控模块获取所有锁站模块的处理状态信息，在所有的处理状态信息均为解锁指令时执行车辆解锁动作；
物理按键模块，依靠被外力施加作用力后输出控制信息；所述控制信息依靠通信设备传递至车控设备；不同方向的所述作用力对应的控制信息不同；
处理指示模块，获取车辆控制区域内锁定车辆的执行信息，并以灯光和/或声控方式反馈车辆的状态。
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