EP2643258A1 - Verfahren und vorrichtung zur georeferenzierten ortsbestimmung von containern im ladebereich von container-kränen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur georeferenzierten ortsbestimmung von containern im ladebereich von container-kränen

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EP2643258A1
EP2643258A1 EP11796618.4A EP11796618A EP2643258A1 EP 2643258 A1 EP2643258 A1 EP 2643258A1 EP 11796618 A EP11796618 A EP 11796618A EP 2643258 A1 EP2643258 A1 EP 2643258A1
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EP
European Patent Office
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container
transport vehicle
crane
satellite
containers
Prior art date
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Application number
EP11796618.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2643258B1 (de
Inventor
Stefan Schwiers
Dieter Bachmann
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Identec Solutions AG
Original Assignee
Identec Solutions AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2643258A1 publication Critical patent/EP2643258A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2643258B1 publication Critical patent/EP2643258B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements

Definitions

  • the invention relates to a method for the geo-referenced location determination of containers, in particular in the loading area of container cranes according to the preamble of patent claim 1.
  • CONFIRMATION COPY When unloading containers from ships that are on the dock, it is known to read the container arranged on the OCR readable information and feed a port management program. In this way, it is known in conjunction with the GPS coordinates of the container crane, which container - according to its OCR-readable label - is currently being unloaded.
  • the invention is therefore based on the object, a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that an accurate location of located in the loading or unloading of container cranes containers can be made.
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • An essential feature of the invention is that now instead of the failing in the receiving shadow of container cranes GPS localization of the transport vehicle now a determination of the distance of the transport vehicle to fixed points of the crane is completed.
  • receiving shadow is understood to mean that the outriggers or loading bridges or other parts of the container crane cover the transport vehicle operating under the crane such that the GPS system of the transport vehicle does not transmit the signals from the sky-based GPS satellites can receive and evaluate more.
  • the invention begins, which instead provides that a relative distance measurement of the transport vehicle takes place in relation to the known position of the crane and that these relative coordinates are calculated in relation to the absolute position coordinates of the container crane such that they can be added to any one Time to determine the exact position of the transport vehicle under the crane.
  • the transport vehicle either only a simple long-container (40 feet) or two short container (20 feet each) record or can settle, is possible by the now possible absolute location of the transport vehicle at any time, the Determine the position of the long container currently being picked up by the container crane or the two short containers it has picked up.
  • the distance measurement according to the invention is carried out by wireless communication.
  • a transponder is arranged on the transport vehicle, which operates with a distance measuring device operating via a wireless communication.
  • the distance measurement takes place in this case, for example via a radio beacon and a transponder.
  • This distance-measuring device operating via a wireless communication transmits radio pulses at regular intervals, which are picked up by receivers arranged on the crane and sent back again. The duration of this pulse is recorded, and the runtime measurement determines the exact distance in all two or three spatial planes.
  • At least three radio beacons arranged at different locations are present on the crane, which transmit back the received pulse.
  • the distance measuring device is attached to the transport vehicle and measures its distance to transponders, which are attached as radio beacons, for example, to the legs of the crane.
  • transponders which are attached as radio beacons, for example, to the legs of the crane.
  • optical distance measurement for example via laser
  • the distance measurement takes place via ultrasound.
  • Time-of-flight measurement (this is a radio measurement)
  • RSSI received signal strength indicator
  • the present invention is not limited to the fact that the position of the transport vehicle with the attached container (or double container) takes place only in the receiving shadow of the container crane.
  • the distance measurement takes place with respect to two spaced apart and possibly with separately operating container cranes.
  • the distance measurement can also take place outside the GPS reception shadow in the direction of only one crane.
  • the signals of the transport vehicle are further processed via radio-based technology.
  • a transponder tag
  • the transport vehicle which works with a preferably fixedly arranged reader.
  • the reader does not have to be stationary.
  • the beacon can together with the reader form a device.
  • Figure 1 schematically a container crane according to the invention with
  • FIG. 3 shows a block diagram of a possible data processing
  • Determination of the current absolute position of the respective transport vehicle taken container 4 shows a modification of an embodiment according to the invention in which the distance measurement takes place between two container cranes.
  • FIG. 1 it is generally shown that a number of containers 1 are loaded from a ship 2 which lies at a quay of a port, which are unloaded by a container crane 5.
  • the trolley 6 is brought into the position 6 ', d. H. a arranged on the ship 1 container is unloaded by moving the trolley 6 on the crane bridge 4 and should be spent on a storage area 3.
  • a container bearing 8 is provided, on which operate one or more transport vehicles 9.
  • this carries a GPS receiver 20, which receives from each of a plurality of satellites 18a, 18b, 18c, 18d a transmit beam 19a, 19b, 19c, 19d and due to the transit time differences between the different transmitted beams 19, the absolute position of the container crane 5 can be detected on the bearing surface 3.
  • the transport vehicle 9 operating in the reception shade 17 is shaded by the satellite receiver and is no longer able to position itself accurately with its own GPS receiver to hand over the warehouse management program.
  • the transport vehicle 9 consists in a conventional manner of a gripping device 10 which is arranged on a lifting device 11. It is freely movable with wheels and, for example, just takes a container 12, which is arranged in the row 13 of the loading and unloading.
  • a container 12 which is arranged in the row 13 of the loading and unloading.
  • Figure 2 are in the loading and unloading also two more rows 14, 15 arranged on which containers are sold or can be raised.
  • the arrangement of two further rows 14, 15 is an embodiment of the invention, but other configurations of the loading and unloading space may be provided.
  • Each crane fix point is designed as a beacon 28, 29, wherein - as Figure 2 shows - a total of 4 different radio beacons 28a, 28b and 29a, 29b are present. This is only to be understood as an example of a preferred constellation.
  • the distance sensor 26 thus carries out measuring distances at intervals to the crane fixed fixed radio beacons 28, 29 and thus determines - very accurate - the distance of the transport vehicle 9 relative to the container crane 5.
  • the transponder 23 on the transport vehicle 9 works with a preferably stationary arranged reading device 24 together, which in turn accounts for the received data with the absolute crane position data.
  • the four satellite signals in a specific data format 21 are first received in the crane-side GPS receiver 20 and input via an output 22 to a computer.
  • the calculation of the crane coordinates 21 takes place via the output 22 with the aid of a calculation of the current position of the crane in the calculation block 31.
  • This absolute position of the crane is fed to a computer 32 and connected to the data of the range finder 26 by inputting it to a calculation block 33 which determines the relative transport vehicle coordinates Xs, Ys, Zs.
  • the result is the absolute location coordinates of the container that has just been picked up by the transport vehicle or dropped off or carried along with it.
  • either a double container 12 can be arranged in a row 13, 14, 15 or two individual containers 12a, 12b, which, however, are always picked up or set down together or individually by the transport vehicle 9.
  • the transport vehicle 9 is located exactly above the double containers 12a, 12b arranged in row 13, the distance measurement is carried out and offset in the previously described procedure with the absolute location coordinates of the container crane, whereby the absolute spatial position is then calculated the two containers 12a, 12b in row 13 is known and thus can be tracked exactly, at which storage place the transport vehicle 9 spends these two containers.
  • Conceivable are also variants in which, for example, the position of the transport vehicle 9 is determined shortly before or after, and the real position is determined by means of an offset.
  • the absolute spatial position of the containers picked up or set down by the transport vehicle is therefore possible at any desired time, even if the transport vehicle operates in the G PS reception shadow of the container crane 5.
  • FIG. 4 shows, as a development of the present invention, that the distance measurement does not necessarily have to take place for a single container crane.
  • two adjacent container cranes 5a, 5b are arranged, which operate at a certain distance on the quay.
  • the distance measurement then takes place between the radio beacons of both a container crane 5a and the other container crane 5b. In this way it is possible to carry out a distance measurement of the transport vehicle, even if this does not operate below a container crane 5, but next to such a container crane.
  • the invention is not limited to perform a distance measurement via radio beacons, which are arranged on two spaced container cranes 5a, 5b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Verfahren zur georeferenzierten Ortsbestimmung von Containern, insbesondere im Ladebereich von Container-Kränen, wobei eine satellitengestützte Ortsbestimmung des Container-Kranes und des die Container aufnehmenden und absetzenden Transport-Fahrzeuges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der absoluten Lagekoordinaten der im Satelliten-Empfangsschatten befindlichen Container in einem ersten Verfahrensschritt eine Entfernungsmessung zwischen mindestens einem Messpunkt an dem Transport-Fahrzeug und einem oder mehreren Messpunkten am Container-Kran stattfindet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt die durch satellitengestützte Ortsbestimmung gewonnenen Lagekoordinaten des Container-Kranes in Bezug zu den durch die Entfernungsmessung gewonnen, relativen Koordinaten des Transport-Fahrzeuges gesetzt werden, und dass in einem dritten Verfahrensschritt aus den absoluten Kran-Koordinaten und den relativen Lagekoordinaten des Transport-Fahrzeuges die absolute Lageposition des Transport-Fahrzeuges und/oder die des unter dem Transport-Fahrzeug befindlichen Containers ermittelt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur georeferenzierten Ortsbestimmung von Containern im Ladebereich von Container-Kränen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur georeferenzierten Ortsbestimmung von Containern, insbesondere im Ladebereich von Container-Kränen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Beim Entladen von Containerschiffen mit Hilfe von Container-Kränen und einem unter dem Container-Kran operierenden Transport-Fahrzeug ist es bekannt, die aktuelle Position des Container-Kranes mit einem GPS-gestützten System zu ermitteln.
Ferner ist es bekannt, auch den Transport-Fahrzeugen, mit dem die Container aus dem Ladebereich oder in den Ladebereich des Container-Kranes gebracht werden, mit einer GPS-gestützten Ortsbestimmung zu versehen.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass, wenn ein solches Transport-Fahrzeug im durch Satellitenempfang bedingten Empfangsschatten des Container-Kranes operiert, das kranseitige GPS-System vom GPS-Satellitenempfang abgeschirmt wird, so dass für die im Empfangsschatten des Container-Kranes operierenden Transportfahrzeuge keine GPS-Ortsbestimmung vorgenommen werden kann.
Aus diesem Grund ist es nicht möglich, eine genaue Lokalisierung der im Ladebereich des Container-Kranes angeordneten Container zu bewerkstelligen.
Bisher hat man sich dadurch beholfen, dass eine Bedienungsperson per Funk dem Bedienungsmann am Container-Kran die Anweisung gab, welchen Container er wohin befördern soll, um eine lagenrichtige Zuordnung der Container auf dem Ladeplatz zu erreichen. In anderen Fällen wurden Prozesse definiert, die eine Annahme über den Ort des Containers mit hoher Wahrscheinlichkeit treffen konnten.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Beim Entladen von Containern von Schiffen, die am Kai liegen, ist es bekannt, die an dem Container angeordnete OCR-Iesbare Information auszulesen und einem Hafenverwaltungs-Programm einzuspeisen. Auf diese Weise ist in Verbindung mit den GPS-Koordinaten des Container-Kranes bekannt, welcher Container - entsprechend seinem OCR-Iesbaren Etikett - aktuell gerade entladen wird.
Sobald aber der Container von dem Container-Kran erfasst und auf den an Land befindlichen Lade- oder Entladepiatz verbracht wird, ist es nicht mehr möglich, die aktuelle georeferenzierte Position im Lade- oder Entladebereich des Container- Kranes zu erfassen, weil dieser Bereich vom Container-Kran selbst gegen einen satellitengestützten Empfang von GPS-Signalen in unerwünschter Weise abgeschirmt wird.
Auf diese Weise kommt es beim Laden und Entladen von Containern mit Hilfe von Container-Kränen zu Verwechslungen dergestalt, dass die im Lade- oder Entladebereich vorhandenen Container nicht mehr genau lokalisiert werden können und deshalb der falsche Container an den falschen Ort gebracht wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass auch eine genaue Ortsbestimmung von im Lade- oder Entladebereich von Container-Kränen befindlichen Containern vorgenommen werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass nun anstatt der im Empfangsschatten von Container-Kränen versagenden GPS-Lokalisierung des Transport-Fahrzeuges nunmehr eine Abstandsbestimmung des Transportfahrzeuges zu festgelegten Fixpunkten des Kranes vollzogen wird.
Damit wird eine relative Lagenbestimmung (Positionsbestimmung) des im Kranbereich operierenden Transport-Fahrzeuges im Bezug zum Kran erzeugt. Nachdem die GPS-Koordinaten des Kranes bekannt sind, ist es durch Verrechnung der relativen Entfernung des Transport-Fahrzeuges zu den festgelegten Fixmarken des Kranes und seinen GPS-Koordinaten nunmehr möglich, die absolute Lage des Transportfahrzeuges auch im Empfangsschatten des Kranes zu bestimmen.
Unter dem Begriff „Empfangsschatten" wird verstanden, dass die Ausleger oder Ladebrücken oder sonstige Teile des Container-Kranes das unter dem Kran operierende Transport-Fahrzeug so abdecken, dass das GPS-System des Transport-Fahrzeuges die Signale von himmelsgestützt operierenden GPS- Satelliten nicht mehr empfangen und auswerten kann.
Hier setzt die Erfindung ein, die stattdessen vorsieht, dass eine relative Entfernungsmessung des Transport-Fahrzeuges in Bezug zu der bekannten Position des Kranes stattfindet und dass diese relativen Koordinaten in Verbindung mit den absoluten Positionskoordinaten des Container-Kranes so verrechnet werden, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt die genaue Position des Transport-Fahrzeuges unter dem Kran zu ermitteln ist. Nachdem das Transport-Fahrzeug entweder nur einen einfachen Lang-Container (40 Fuß) oder zwei Kurz-Container (zu je 20 Fuß) aufnehmen oder absetzen kann, ist durch die nunmehr mögliche absolute Ortsbestimmung des Transport- Fahrzeuges zu jedem beliebigen Zeitpunkt möglich, die Position des gerade von dem Container-Kran aufgenommenen Lang-Containers oder der zwei von ihnen aufgenommenen Kurz-Container zu bestimmen.
Damit ist es erstmals möglich, über das Hafenverwaltungs-Programm die Container zu lokalisieren, die im Lade- oder Entladebereich des Kranes angeordnet sind und demzufolge eine genaue Lagenbestimmung mit absoluten Positions-Koordinaten vorzunehmen.
Damit wird ein Irrtum über den Standort des Containers ausgeschlossen, und es kommt nicht mehr vor, dass ein solcher Container am falschen Ort zur falschen Zeit positioniert wird. Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich somit der wesentliche Vorteil, dass durch eine einfache Entfernungsmessung der relativen Koordinaten des Transport-Fahrzeuges damit auch der vom Transportfahrzeug erfasste Container in absoluten georeferenzierten Koordinaten bestimmt werden kann und somit seine absolute Position in X-Y- und gegebenenfalls Z-Richtung auf der Aufstellfläche ermittelt werden kann.
Statt der hier als Beispiel angegebenen kartesischen Koordinaten können auch die bekannten Geo-Koordinaten verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Entfernungsmessung durch eine drahtlose Kommunikation erfolgt.
Zu diesem Zweck ist am Transportfahrzeug ein Transponder angeordnet, der mit einem über eine drahtlose Kommunikation arbeitenden Entfernungsmessgerät arbeitet. Die Entfernungsmessung erfolgt in diesem Fall beispielhaft über eine Funkbake und einen Transponder.
Dieses über eine drahtlose Kommunikation arbeitende Entfernungsmessgerät sendet in regelmäßigen Intervallen Funkimpulse aus, die von kranseitig angeordneten Empfängern aufgenommen und wieder zurückgesendet werden. Die Laufzeit dieses Impulses wird erfasst, und über die Laufzeitmessung wird die genaue Entfernung in allen zwei oder drei Raumebenen bestimmt.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn am Kran mindestens drei an unterschiedlichen Stellen angeordnete Funkbaken vorhanden sind, welche den empfangenen Impuls zurücksenden.
Denkbar ist auch eine Variante, bei dem das Entfernungsmessgerät am Transportfahrzeug angebracht ist und seine Entfernung zu Transpondern misst, die als Funkbaken z.B. an den Beinen des Kranes befestigt sind. In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass statt der drahtlosen Kommunikation zur Entfernungsmessung eine optische Entfernungsmessung (z. B. über Laser) stattfindet.
In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Entfernungsmessung über Ultraschall erfolgt.
Daneben werden auch andere Meßprinzipien für die Entfernungsmessung als erfindungswesentlich angesehen:
Time-of-Flight-Messung (das ist eine Funkmessung)
Time difference of arrival
RSSI (received Signal strength indicator)
UWB (ultra wideband technology)
Und der gleichen mehr.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass die Position des Transport-Fahrzeuges mit dem daran angehängten Container (oder Doppel-Container) nur im Empfangsschatten des Container-Kranes stattfindet. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Entfernungsmessung in Bezug auf zwei im Abstand voneinander angeordneten und eventuell mit getrennt operierenden Container-Kränen erfolgt.
Auch kann die Entfernungsmessung auch außerhalb des GPS- Empfangsschattens in Richtung nur auf einen Kran stattfinden.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Signale des Transport-Fahrzeuges über funkgestützte Technik weiter verarbeitet werden. Dies bedeutet, dass am Transport-Fahrzeug ein Transponder (Tag) angeordnet ist, der mit einem bevorzugt ortsfest angeordneten Leser (Reader) arbeitet. Der Leser muss jedoch nicht ortsfest sein. Und die Funkbake kann mit dem Leser zusammen ein Gerät bilden.
Ebenso kann es in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass auch am Container- Kran ein oder mehrere Transponder angeordnet sind, die mit einem ortsfesten Lesegerät kommunizieren. In diesem Fall wird die Entfernungsmessung zwischen Kran und einem weiteren bekannten Punkt durchgeführt, welcher dann als Referenzpunkt dient. Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 : schematisiert einen Container-Kran nach der Erfindung mit
Darstellung des Lade- und Entladebereiches und einem dort operierenden Transport-Fahrzeug Figur 2: schematisiert eine Draufsicht von oben auf den Container-Kran mit dessen vorwiegend im Empfangsschatten umliegenden Lade- und Entladebereich
Figur 3: ein Blockschaltbild einer möglichen Datenverarbeitung
Feststellung der aktuellen absoluten Position des jeweils Transportfahrzeug aufgenommenen Containers Figur 4: eine Abwandlung einer Ausführungsform nach dem Erfindung, bei dem die Entfernungsmessung zwischen zwei Container-Kränen stattfindet In Figur 1 ist allgemein dargestellt, dass von einem Schiff 2, welches an einem Kai eines Hafens liegt, eine Anzahl von Container 1 geladen sind, die von einem Container-Kran 5 entladen werden. Hierzu weist der Container-Kran 5 ein oder mehrere an Laufkatzen 6 befindliche Hubwerkzeuge auf, die beispielsweise in den Pfeilrichtungen 7 heb- und senkbar angeordnet sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Laufkatze 6 in die Stellung 6' gebracht, d. h. ein auf dem Schiff 1 angeordneter Container wird durch Verfahren der Laufkatze 6 an der Kranbrücke 4 entladen und soll auf eine Lagerfläche 3 verbracht werden.
Zu diesem Zweck ist ein Container-Lager 8 vorgesehen, auf dem ein oder mehrere Transport-Fahrzeuge 9 operieren.
Zur Feststellung der absoluten Lage des Kranes 5 trägt dieser einen GPS- Empfänger 20, der von mehreren Satelliten 18a, 18b, 18c, 18d jeweils einen Sendestrahl 19a, 19b, 19c, 19d empfängt und aufgrund der Laufzeitunterschiede zwischen den verschiedenen Sendestrahlen 19 die absolute Position des Container-Krans 5 auf der Lagerfläche 3 feststellbar ist. Sobald sich der Container-Kran 5 jedoch mit seiner Kranbrücke 4 über die Lagerfläche 3 bewegt, wird das im Empfangsschatten 17 operierende Transport- Fahrzeug 9 von dem Satellitenempfang abgeschattet und ist nicht mehr in der Lage, mit seinem eigenen GPS-Empfänger eine genaue Ortsposition an das Lagerverwaltungsprogramm zu übergeben.
Das Transport-Fahrzeug 9 besteht in an sich bekannter Weise aus einer Greifvorrichtung 10, die an einer Hubeinrichtung 11 angeordnet ist. Es ist mit Rädern frei verfahrbar und nimmt beispielsweise gerade eben einen Container 12 auf, der in der Reihe 13 des Lade- und Entladebereichs angeordnet ist. Gemäß Figur 2 sind im Lade- und Entladebereich auch noch zwei weitere Reihen 14, 15 angeordnet, auf denen Container abgesetzt werden oder angehoben werden können. Die Anordnung von zwei weiteren Reihen 14, 15 ist eine Ausgestaltung der Erfindung, es können jedoch auch andere Konfigurationen des Lade- und Entladeplatzes vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass wegen der Abschattung des Transport-Fahrzeuges 9 im Empfangsschatten 17 des Container-Kranes 5 eine Entfernungsmessung des Transport-Fahrzeuges zu festgelegten Kranfixpunkten stattfindet.
Jeder Kranfixpunkt ist als Funkbake 28, 29 ausgebildet, wobei - wie Figur 2 zeigt - insgesamt 4 unterschiedliche Funkbaken 28a, 28b und 29a, 29b vorhanden sind. Dies ist nur beispielhaft für eine bevorzugte Konstellation zu verstehen. Je mehr Funkbaken vorhanden sind, desto genauer ist die Entfernungsmessung zu einem mit dem Transport-Fahrzeug verbundenen Entfernungssensor 26, welches gleichzeitig mit einem ebenfalls am Transport-Fahrzeug angeordneten Transponder 23 in Datenverbindung steht oder Teil desselben ist. Der Entfernungssensor 26 führt also in Messintervallen dauernde Entfernungsmessungen zu den kranseitig fest angeordneten Funkbaken 28, 29 aus und bestimmt so - sehr genau - die Entfernung des Transport-Fahrzeuges 9 relativ zum Container-Kran 5. Der Transponder 23 am Transport-Fahrzeug 9 arbeitet mit einem bevorzugt ortsfest angeordneten Lesegerät 24 zusammen, welches wiederum die empfangenen Daten mit den absoluten Kranpositionsdaten verrechnet.
Wie Figur 1 zeigt, werden zunächst in dem kranseitigen GPS-Empfänger 20 die vier Satellitensignale in einem bestimmten Datenformat 21 empfangen und über eine Ausgabe 22 einem Rechner eingegeben. Gemäß Figur 3 erfolgt die Verrechnung der Krankoordinaten 21 über die Ausgabe 22 mit Hilfe einer Berechnung der aktuellen Position des Kranes im Rechenblock 31. Diese absolute Position des Kranes wird einem Rechner 32 eingespeist und mit den Daten des Entfernungsmessgerätes 26 verbunden, indem diese einem Rechenblock 33 eingegeben werden, der die relativen Transport-Fahrzeug- Koordinaten Xs, Ys, Zs bestimmt.
Daraus ergibt sich also ein sogenannter Floating Reference Point 34, was bedeutet, dass nun die relativen Koordinaten des Transport-Fahrzeuges 9 in den Rechner 32 eingegeben werden und mit den absoluten Ortskoordinaten des Container-Krans 5 verrechnet werden. Über eine Ausgabe 35 wird diese Berechnung in einen Rechenblock 36 übergeben und schließlich im Rechenblock 37 als Ergebnis ausgegeben.
Das Ergebnis sind die absoluten Ortskoordinaten des gerade vom Transport- Fahrzeug aufgenommenen oder abgesetzten oder mit diesen mitgeführten Container.
Wie die Figur 2 zeigt, können in einer Reihe 13, 14, 15 entweder ein Doppelcontainer 12 angeordnet sein oder zwei Einzelcontainer 12a, 12b, die jedoch stets gemeinsam oder einzeln von dem Transport-Fahrzeug 9 aufgenommen oder abgesetzt werden.
Wenn sich gemäß Figur 2 das Transport-Fahrzeug 9 genau über den in Reihe 13 angeordneten Doppel-Containern 12a, 12b befindet, wird die Entfernungsmessung ausgeführt und in der vorher beschriebenen Verfahrensweise mit den absoluten Ortskoordinaten des Container-Kranes verrechnet, womit dann die absolute Ortsposition der beiden Container 12a, 12b in Reihe 13 bekannt ist und somit genau nachzuverfolgen ist, an welchen Lagerplatz das Transport-Fahrzeug 9 diese beiden Container verbringt. Denkbar sind auch Varianten, in denen z.B. die Position des Transport- Fahrzeuges 9 kurz vorher oder nachher bestimmt wird und mittels eines Offsets die reale Position ermittelt wird. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt ist somit die absolute Ortsposition der vom Transport-Fahrzeug aufgenommenen oder abgesetzten Container möglich, auch wenn das Transport-Fahrzeug im G PS-Empfangsschatten des Container-Krans 5 operiert.
Die Figur 4 zeigt als Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, dass die Entfernungsmessung nicht notwendiger Weise zu einem einzigen Container-Kran stattfinden muss. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei nebeneinander liegende Container-Kräne 5a, 5b angeordnet, die mit einem gewissen Abstand am Kai operieren. An jedem Container-Kran 5a, 5b sind die zur Entfernungsmessung notwendigen Funkbaken 28, 29 angeordnet, und die Entfernungsmessung findet dann zwischen den Funkbaken sowohl des einen Container-Kranes 5a als auch des anderen Container-Kranes 5b statt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Entfernungsmessung des Transport-Fahrzeuges durchzuführen, auch wenn dies nicht unterhalb eines Container-Kranes 5 operiert, sondern neben eines solchen Container-Krans.
Ebenso ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, eine Entfernungsmessung über Funkbaken durchzuführen, die an zwei im Abstand voneinander angeordneten Container-Kränen 5a, 5b angeordnet sind.
Es reicht auch aus, wenn das Transport-Fahrzeug 9 nur mit den Funkbaken 28, 29 eines einzigen Container-Kranes 5 eine Entfernungsmessung durchführt, auch wenn sich das Transport-Fahrzeug 9 außerhalb des Empfangsschattens 17 des Container-Kranes 5 bewegt.
Im allgemeinen Teil der Beschreibung wurde bereits schon darauf hingewiesen, dass es zwar bevorzugt wird, die Entfernungsmessung über ein RFID-basiertes System mit Funkbaken durchzuführen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Statt einer solchen mit einer drahtlosen Kommunikation arbeitenden Entfernungsmessung können auch Ultraschall-Entfernungsmessungen, optische oder lasergestützte Entfernungsmessungen vorgenommen werden. Zeichnungslegende
1 Container 20 G PS-Empfänger
2 Schiff 21 Datenformat
3 Lagerfläche 22 Ausgabe
4 Kranbrücke 25 23 Transponder
5 Container-Kran 24 Lesegerät
6 Laufkatze 25 Datenübertragung
7 Pfeilrichtung 26 Entfernungssensor
8 Container-Lager 27 Messstrahl
9 Transport-Fahrzeug 30 28 Funkbake
10 Greifvorrichtung 29 Funkbake
11 Hubeinrichtung 30 Kranfuß
12 Container 31 Rechenblock
13 Reihe 32 Rechner
14 Reihe 35 33 Rechenblock
15 Reihe 34 relative Koordinaten
16 35 Ausgabe
17 Empfangsschatten 36 Rechenblock
18 Satellit 37 Rechenblock
19 Sendestrahl

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur georeferenzierten Ortsbestimmung von Containern (1 , 12), insbesondere im Ladebereich von Container-Kränen (5), wobei eine satellitengestützte Ortsbestimmung des Container-Kranes (5) und des die Container (1 , 12) aufnehmenden und absetzenden Transport-Fahrzeuges (9) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der absoluten Lagekoordinaten der im Satelliten-Empfangsschatten (17) befindlichen Container (12) in einem ersten Verfahrensschritt eine Entfernungsmessung zwischen mindestens einem Messpunkt an dem Transport-Fahrzeug (9) und einem oder mehreren Messpunkten am Container-Kran (5) stattfindet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt die durch satellitengestützte Ortsbestimmung gewonnenen Lagekoordinaten des Container-Kranes (5) in Bezug zu den durch die Entfernungsmessung gewonnen, relativen Koordinaten des Transport-Fahrzeuges (9) gesetzt werden und dass in einem dritten Verfahrensschritt aus den absoluten Kran-Koordinaten und den relativen Lagekoordinaten des Transport-Fahrzeuges (9) die absolute Lageposition des Transport-Fahrzeuges (9) und/oder die des unter dem Transport-Fahrzeug befindlichen Containers (12; 12a, 12b) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernungsmessung zwischen dem Transport-Fahrzeug (9) und dem Container- Kran (5) über eine drahtlose Kommunikation erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Transport-Fahrzeug (9) mindestens ein Transponder (23)/Leser angeordnet ist, der die Messwerte bezüglich der relativen Position zum Container-Kran (5) ermittelt und an ein Lesegerät (24)/Transponder weiter leitet, das mit einer Datenverarbeitungsanlage (Rechner 32) in Verbindung steht.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der relativen Position des Transportfahrzeuges (9) zu mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten Container-Kränen (5a, 5b) erfolgt.
5. Vorrichtung zur georeferenzierten Ortsbestimmung von Containern (1 , 12), insbesondere im Ladebereich von Container-Kränen (5), wobei eine satellitengestützte Ortsbestimmung des Container-Kranes (5) und des die Container (1 , 12) aufnehmenden und absetzenden Transport-Fahrzeuges (9) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entfernungsmessgerät zur Erfassung der relativen Lagekoordinaten der im Satelliten-Empfangsschatten (17) befindlichen Container (12) und dem Container-Kran (5) am Container-Kran (5) und/oder am Transportfahrzeug (9) angeordnet ist, dass die durch satellitengestützte Ortsbestimmung gewonnenen Lagekoordinaten des Container-Kranes (5) in Bezug zu den bezüglich des Kranes (5) ermittelten, durch die Entfernungsmessung gewonnen, relativen Koordinaten des Transport- Fahrzeuges (9) in einer Datenverarbeitungsanlage verarbeitet werden und dass daraus die absolute Lageposition des unter dem Transport-Fahrzeug (9) befindlichen Containers (12; 12a, 12b) ermittelt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am
Transportfahrzeug (9) mindestens ein Transponder (23) angeordnet ist, der mit einem Lesegerät (24) über eine drahtlose Kommunikation kommuniziert und dass das Lesegerät (24) mit der Datenverarbeitungsanlage (Rechner 32) in Datenverbindung steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpunkte am Kran (5) als Funkbaken (28, 29) ausgebildet sind und dass das
Entfernungsmessgerät (26) am Transportfahrzeug (9) als Transponder (23) ausgebildet ist.
8. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Ausübung des Verfahrens nach mindestens einem der Verfahrensansprüche 1 bis 4 geeignet ist.
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