WO2019161661A1 - 实现自动装卸货的系统及相关设备 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention provides a system for realizing automatic loading and unloading to achieve the purpose of fully automated cargo transportation in a specific area (for example, a port area, a highway port area, a mining area, a large warehouse, a cargo distribution center, a park, etc.).
  • a specific area for example, a port area, a highway port area, a mining area, a large warehouse, a cargo distribution center, a park, etc.
  • the third aspect of the present invention provides a management system, including:
  • control unit configured to: when the communication unit receives the loading and unloading instruction, control the loading and unloading device to load and unload the self-driving vehicle at the loading and unloading destination located in the loading and unloading command, and pass the communication unit when loading and unloading is completed A loading and unloading completion message is sent to the management system.
  • a system for realizing automatic loading and unloading comprising a management system, a loading and unloading control device, and an automatic driving control device disposed on the self-driving vehicle, wherein:
  • a communication unit configured to receive a loading and unloading instruction from the management system, and send a loading and unloading completion instruction to the automatic driving control device;
  • the communication unit 11 can transmit and receive information by means of wireless, for example, by an antenna on an autonomous vehicle.
  • the transportation instruction further carries a transportation destination;
  • the control unit 12 controls the self-driving vehicle to leave the loading and unloading destination, and is used for: determining, starting from the loading and unloading destination, The travel route is the travel route of the destination, and controls the self-driving vehicle to travel from the loading and unloading destination to the transport destination according to the travel route.
  • the unloading instruction includes a loading and unloading destination and a container number
  • FIG. 5 Another system for realizing automatic loading and unloading is provided.
  • the structure of the system is as shown in FIG. 5, and includes an automatic driving control device 1A, a management system 2A, and a loading and unloading control device 3A disposed on an autonomous driving vehicle. among them:
  • the automatic driving control device 1A further transmits a loading and unloading completion instruction to the management system 2A upon receiving the loading and unloading completion instruction sent by the loading and unloading control device 3A; the management system 2A receives the loading and unloading completion instruction.
  • the management system 2A receives the loading and unloading completion instruction.
  • a communication unit configured to receive a loading and unloading instruction from the management system, and send a loading and unloading completion instruction to the automatic driving control device;

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Abstract

一种实现自动装卸货的系统及相关设备，以实现特定区域内全自动化货物运输的目的。该系统包括：自动驾驶控制装置（1），用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统（2）发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；管理系统（2），用于向自动驾驶控制装置（1）发送运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备（3）发送装卸货指令；在接收到装卸控制设备（3）发送的装卸货完成消息时，向自动驾驶控制装置（1）发送装卸货完成指令；装卸控制设备（3），用于在接收到装卸货指令时，控制装卸设备（3）对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向管理系统（2）发送装卸货完成消息。

Description

实现自动装卸货的系统及相关设备
本申请要求在2018年2月24日提交中国专利局、申请号为201810157585.6、发明名称为“实现自动装卸货的系统及相关设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及实现自动装卸货的系统、自动驾驶控制装置、管理系统和装卸控制设备。
背景技术
目前，在一些大型港口，通过港区内的卡车将船舶上的集装箱运输到堆场，以及将堆场的集装箱运输到船舶。港区内的卡车由卡车司机驾驶，而卡车司机无法一天24小时持续工作，因此，一辆卡车至少需要配置2-3名卡车司机，而由于港区内卡车数量较多，需要配置的卡车司机人数较多，不仅成本较高，而且港区内车辆、集装箱非常多，卡车司机的工作环境较为危险，因此，如何能够在港区内实现全自动化的货物运输，以降低成本，则成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种实现自动装卸货的系统，以实现特定区域(例如临海港区、公路港区、矿区、大型仓库、货物集散地、园区等)内全自动化货物运输的目的。
本发明实施例，第一方面，提供一种实现自动装卸货的系统，该系统包括管理系统、装卸控制设备和设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置，其中：
自动驾驶控制装置，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；
管理系统，用于向自动驾驶控制装置发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
装卸控制设备，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述管理系统发送装卸货完成消息。
本发明实施例，第二方面，提供一种自动驾驶控制装置，包括：
通信单元，用于接收携带有装卸货目的地的运输指令和装卸货完成指令，以及向管理系统发送待命消息；
控制单元，用于在通信单元接收到所述运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并通过所述通信单元向所述管理系统发送待命消息；以及，在所述通信单元接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地。
本发明实施例，第三方面，提供一种管理系统，包括：
通信单元，用于向自动驾驶控制装置发送携带有装卸货目的地的运输指令，并在接收到自动驾驶控制装置发送的待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
管理单元，用于根据分配给自动驾驶车辆的运输任务生成相应的运输指令，并通过所述通信单元将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置。
本发明实施例，第四方面，提供一种装卸控制设备，包括：
通信单元，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向所述管理系统发送装卸货完成消息；
控制单元，用于在所述通信单元接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述管理系统发送装卸货完成消息。
本发明实施例，第五方面，提供一种实现自动装卸货的系统，该系统包括管理系统、装卸控制设备和设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置，其中：
自动驾驶控制装置，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；
管理系统，用于向自动驾驶控制装置发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；
装卸控制设备，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令。
本发明实施例，第六方面，提供一种装卸控制设备，包括：
通信单元，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
控制单元，用于在所述通信单元接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述 自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令。
本发明实施例提供的技术方案，通过在管理系统、自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置、装卸控制设备之间进行通信控制，以实现自动驾驶车辆在特定区域内自动运输货物，实现特定区域(例如临海港区、矿区、公路港区、仓库、货物集散地、园区等)内的全自动化的货物运输，无需为每一辆卡车配置卡车司机，降低成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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。在附图中：
图1为本发明实施例中自动装卸货的系统的结构示意图之一；
图2为本发明实施例中自动驾驶控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中管理系统的结构示意图；
图4为本发明实施例中装卸控制设备的结构示意图；
图5为本发明实施例中自动装卸货的系统的结构示意图之二。
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。
本发明技术方案可适用于一些特定区域内，例如临海港区、公路港区、矿区、货物集散地、仓库、园区等，本申请不多本发明技术方案的应用场景作严格限定。在以下实施例中，主要以港区作为应用场景进行描述，其他应用场景对应的技术原理类似。
实施例一
参见图1，为本发明实施例中实现自动装卸货的系统的结构示意图，该系统包括设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置1，管理系统2和装卸控制设备3，其中：
自动驾驶控制装置1，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1可以设置在车载端的DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)控制器、工业电脑、行车电脑、ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)或者VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)上。
管理系统2，用于向自动驾驶控制装置1发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备3发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备3发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置1发送装卸货完成指令。
装卸控制设备3，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述管理系统2发送装卸货完成消息。
本发明实施例中，装卸设备可以是桥吊(即岸吊)、轨道吊、轮胎吊、塔吊、正面吊、天车、吊车、机器人、叉车等，本申请不作严格限定。
该管理系统2可以是港区内的港务管理系统，该港务管理系统管理港区内所有自动驾驶车辆、装卸设备的调度和远程监控等。预先在管理系统2中登记港区内各个自动驾驶车辆的身份信息和车辆类型、装卸设备的身份信息及其管辖的装卸货地点、每个装卸设备对应的装卸控制设备的身份信息(例如编号、IP地址、MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制)地址等)等，例如轮胎吊管辖某一个或多个堆场的装卸货地点的集装箱装卸，桥吊管辖码头的某一个或多个装卸货地点的集装箱装卸。自动驾驶车辆定期的将自身的位置信息、车辆状态信息(例如包括状态繁忙、空闲等状态信息)同步给管理系统2。管理系统2根据集装箱运输任务、自动驾驶车辆的当前位置及其车辆状态信息，为管辖的每辆自动驾驶车辆生成对应的运输任务，并存储各自动驾驶车辆的运输任务；根据自动驾驶车辆的运输任务生成包含装卸货目的地的运输指令，并将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1与管理系统2之间可以通过无线方式通信连接，例如通过蓝牙、局域网、红外等现有的常规无线通信方式通信；还可以是在自动驾驶控制装置1设置有V2X设备，在管理系统2中设置有V2X设备，自动驾驶控制装置1和管理系统2之间通过V2X通信技术进行通信。同理，装卸控制设备3与管理系统2之间可以通过无线方式通信连接，例如通过蓝牙、局域网、红外等现有的常规无线通信方式通信；还可以是在管理系统2设置有V2X设备，在装卸控制设备3中设置有V2X设备，装卸控制设备3和管理 系统2之间通过V2X通信技术进行通信。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，具体可通过以下方式实现：自动驾驶控制装置1确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从当前位置行驶到所述装卸货目的地。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1确定所述行驶路线，可以由自动驾驶控制装置1根据本地存储的地图数据规划得到所述行驶路线；也可以由管理系统2根据本地存储的地图数据规划得到所述行驶路线，并将该行驶路线加载在运输指令中发送给自动驾驶控制装置1，由自动驾驶控制装置1从该运输指令中获取所述行驶路线。因此，本发明实施例中，自动驾驶控制装置1确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，具体可通过以下方式实现：
方式A1、自动驾驶控制装置1以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点，根据预存的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线。
方式A1中，自动驾驶控制装置1可以由自身的导航软件规划所述行驶路线，也可以由自动驾驶控制装置1调用第三方地图软件规划所述行驶路线。
方式A2、自动驾驶控制装置1从所述运输指令中获取从所述当前位置到所述装卸货目的地的行驶路线。
方式A2中，所述行驶路线由构成所述行驶路线的路径点构成，自动驾驶控制装置1将运输指令中的路径点依次显示在本地地图上，并以显示在地图上的行驶路线为导航路线，控制车辆从当前位置行驶到装卸货目的地。
当然，若自动驾驶车辆当前位置在装卸货目的地所在的特定区域(例如(港区、矿区、园区、仓库、货物集散地等)之外时，除了前述方式A1和方式A2，本领域技术人员还可以采用以下方式A3实现：
方式A3、在运输指令中携带有从特定区域的入口到装卸货目的地的区域内行驶路线；自动驾驶控制装置1按照存储的地图数据规划从当前位置到达所述特定区域入口的区域外行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据区域外行驶路线从当前位置行驶到所述特定区域入口，以及按照运输指令中的区域内行驶路线从该特定区域的入口行驶到装卸货目的地。
本发明实施例中，在一个示例中，运输指令中除了包括装卸货目的地之外，还可包括以下任意一种或多种信息：自动驾驶车辆的身份信息(例如车牌号或车辆编号)，装卸货指示信息(装货指示信息或卸货指示信息)，装卸货时间，行驶到装卸货目的地的行驶路线。
在港区内，预先为每个装卸货地点设置对应的一个停车位，并为该停车位进行编号，并且每个装卸设备(例如轮胎吊、轨道吊、桥吊、天车、塔吊、吊车等)对应一个或多个停车 位，由相应的装卸设备的装卸控制设备控制该装卸设备对停止在该停车位的自动驾驶车辆装卸集装箱。自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置在管理系统2发送的运输指令时，控制自动驾驶车辆行驶到装卸货目的地，并按照预置的姿态停止在装卸货目的地对应的停车位，由管辖该装卸货目的地的装卸货设备对该自动驾驶车辆装载集装箱或卸载集装箱。
在一个示例中，运输指令中的装卸货目的地为一个装卸货地点的位置信息(即坐标信息)；在该示例中，在管理系统2中预先存储有各装卸货地点对应的位置信息。在另一个示例中，运输指令中的装卸货目的地为一个装卸货地点的停车位编号；该示例中，预先在自动驾驶控制装置1中存储有停车位编号与该停车位编号的位置信息的对应关系，自动驾驶控制装置1在接收到运输指令时，从该对应关系中确定出该装卸货目的地对应的位置信息。
本发明实施例中，可预先在管理系统2中存储有各装卸货地点与装卸控制设备3的对应关系(例如可以是装卸货地点的位置信息与装卸控制设备3的对应关系，或者也可以是装卸货地点的停车位编号与装卸控制设备3的对应关系，或者还可以是装卸货地点的停车位编号与装卸控制设备3的编号的对应关系，本申请不作严格限定)。所述待命消息(本发明实施例中，待命消息可以是standby消息)包含所述自动驾驶车辆的身份信息和装卸货目的地；管理系统2向相应的装卸控制设备3发送装卸货指令，包括：管理系统2从预存的装卸货地点与装卸控制设备3的对应关系中，确定与所述装卸货目的地对应的装卸控制设备3；并向确定出的装卸控制设备3发送所述装卸货指令。
本发明实施例中，在管理系统2中预先存储有各自动驾驶车辆的车辆身份信息与集装箱编号的对应关系，若所述装卸货指令为装货指令时，所述管理系统2还进一步用于：从预存的车辆身份信息与集装箱编号的对应关系中，确定与所述自动驾驶车辆对应的集装箱编号；将所述装卸货目的地和集装箱编号加载到所述装卸货指令中。相应地，所述装卸控制设备3控制装卸设备对自动驾驶车辆进行装卸货，具体包括：控制装卸设备将与所述装卸货指令中的集装箱编号对应的集装箱装载到位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上。
本发明实施例中，若所述装卸货指令为卸货指令时，所述装卸控制设备3控制装卸设备对自动驾驶车辆进行装卸货，包括：控制装卸设备将位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上的集装箱卸下。
本发明实施例中，由于一些特定区域的内部面积较大，需要在不同的地点进行集装箱的运输，例如，在港区内需要利用自动驾驶车辆将堆场的集装箱运输到桥吊，以便桥吊将该集装箱装载到船舶上；以及利用自动驾驶车辆将桥吊从船舶上卸载的集装箱运输到港区内部的堆场。因此，本发明实施例中，所述运输指令中还可携带有运输目的地(运输目的地可以是港区内的堆场的装卸货地点，也可以是港区内的桥吊附近的装卸货地点)；自动驾驶控制装置1控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地，具体包括：确定以所述装卸货目的地为起点、 以所述运输目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从所述装卸货目的地行驶到所述运输目的地。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1确定以所述装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点的行驶路线，具体实现可如下：
方式B1、自动驾驶控制装置1以装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点，根据预存的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线。
方式B1中，自动驾驶控制装置1可以由自身的导航软件规划所述行驶路线，也可以由自动驾驶控制装置1调用第三方地图软件规划所述行驶路线。
方式B2、自动驾驶控制装置1从所述运输指令中获取从所述装卸货目的地到所述装卸货目的地的行驶路线。
方式B2中，所述行驶路线由构成所述行驶路线的路径点构成，自动驾驶控制装置1将运输指令中的路径点依次显示在本地地图上，并以显示在地图上的行驶路线为导航路线，控制车辆从当前位置行驶到装卸货目的地。
本发明实施例中，为进一步实现对自动驾驶车辆的自动装卸载，若所述运输指令表示将集装箱运输到所述装卸货目的地，则所述自动驾驶控制装置1进一步用于：在向管理系统2发送待命消息之前，控制所述自动驾驶车辆上用于固定集装箱的卡扣解锁；
和/或，若所述运输指令表示去所述装卸货目的地装载集装箱，则所述自动驾驶控制装置1进一步用于：在接收到装卸货完成指令后，控制所述自动驾驶车辆上的所述卡扣锁上以固定装载的集装箱。
本发明实施例一中，前述自动驾驶控制装置1的结构可如图2所示，包括：
通信单元11，用于接收携带有装卸货目的地的运输指令和装卸货完成指令，以及向所述管理系统发送待命消息；
控制单元12，用于在通信单元11接收到所述运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并通过所述通信单元11向所述管理系统发送待命消息；以及，在所述通信单元11接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地。
本发明实施例中，通信单元11可以通过无线的方式收发信息，例如可以通过自动驾驶车辆上的天线实现。
控制单元12可以运行在车载端的DSP、FPGA控制器、工业电脑、行车电脑、ECU或者VCU的处理器(例如CPU)上。控制单元12可以包括一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器中存储有至少一条机器可执行指令，处理器读取并执行至少一条机器可执行指 令，实现相应的操作和功能。
本发明实施例中，控制单元12控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，用于：确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从当前位置行驶到所述装卸货目的地。
本发明实施例中，所述控制单元12确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，用于：以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点，根据预存的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线；或者，从所述运输指令中获取从所述当前位置到所述装卸货目的地的行驶路线。具体详见前述方式A1、方式A2、方式A3，在此不再赘述。
本发明实施例中，运输指令中还携带有运输目的地；所述控制单元12控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地，用于：确定以所述装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从所述装卸货目的地行驶到所述运输目的地。
控制单元12确定以所述装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点的行驶路线，具体可参见前述方式B1、方式B2，在此不再赘述。
若所述运输指令表示将集装箱运输到所述装卸货目的地，则所述控制单元12进一步用于：在通过所述通信单元11向所述管理系统发送待命消息之前，控制所述自动驾驶车辆上用于固定集装箱的卡扣解锁；和/或，若所述运输指令表示去所述装卸货目的地装载集装箱，则所述控制单元12进一步用于：在通信单元11接收到装卸货完成指令后，控制所述自动驾驶车辆上的所述卡扣锁上以固定装载的集装箱。
在一些实施例中，前述管理系统2的结构可如图3所示，包括通信单元21和管理单元22，其中：
通信单元21，用于向自动驾驶控制装置发送携带有装卸货目的地的运输指令，并在接收到所述自动驾驶控制装置发送的待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
管理单元22，用于根据分配给自动驾驶车辆的运输任务生成相应的运输指令，并通过所述通信单元21将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置。
本发明实施例中，管理单元22在通信单元21接收到装卸货完成指令时，将本地存储的相应的运输任务标记为已完成的状态或者删除该运输任务。
管理系统2可以运行在DSP、FPGA控制器、台式电脑、移动电脑、PAD、单片机等硬件设备上。
本发明实施例中，通信单元21可以通过无线的方式收发信息，例如可以通过天线实现。
管理单元22可以运行在DSP、FPGA控制器、台式电脑、移动电脑、PAD的处理器上，例如CPU。管理单元22可以包括一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器中存储有至少一条机器可执行指令，处理器读取并执行至少一条机器可执行指令，实现相应的操作和功能。
本发明实施例，预先在管理系统2中记录港区运输任务，港区运输任务包括港区内各集装箱对应的集装箱运输任务，每个集装箱对应一个集装箱运输任务，集装箱运输任务可以为“将集装箱N运输到卸货目的地A”或者“去装货目的地A装载集装箱N”或者是“去装货目的地A装载集装箱N，并将该集装箱N从装卸货目的地A运输到运输目的地B”。管理系统2为港区内的每辆自动驾驶车辆分配对应的一个或多个集装箱运输任务，并为每个集装箱运输任务生成对应的运输指令，并将运输指令发送给相应的自动驾驶车辆。
在一个示例中，所述待命消息包含所述自动驾驶车辆的身份信息和装卸货目的地；管理单元22通过所述通信单元21将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置，具体包括：
从预存的装卸货地点与装卸控制设备的对应关系中，确定与所述装卸货目的地对应的装卸控制设备；并通过通信单元21向确定出的装卸控制设备发送所述装卸货指令。
装卸货地点与装卸控制设备的对应关系详见前述相关内容，在此不再赘述。
在一个示例中，所述通信单元21还进一步用于：接收各自动驾驶车辆上传的位置信息；
管理单元22进一步用于：以所述自动驾驶车辆的当前位置为起点、以自动驾驶车辆对应的运输任务中的装卸货目的地为终点，根据本地存储的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线，并将所述行驶路线添加到所述运输指令中。
管理单元22规划行驶路线，可参见前述相关内容，在此不再赘述。
本发明实施例中，前述装卸控制设备3的结构如图4所示，包括通信单元31和控制单元32，其中：
通信单元31，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向所述管理系统发送装卸货完成消息；
控制单元32，用于在所述通信单元31接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述管理系统发送装卸货完成消息。
本发明实施例中，通信单元31可以通过无线的方式收发信息，例如可以通过天线实现。
控制单元32可以运行在DSP、FPGA控制器、台式电脑、移动电脑或PAD的处理器上，例如CPU。装载有控制单元32的DSP、FPGA控制器、台式电脑、移动电脑或PAD可以设 置在装卸设备上，也可以设置在装卸设备附近的位置。控制单元32可以包括一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器中存储有至少一条机器可执行指令，处理器读取并执行至少一条机器可执行指令，实现相应的操作和功能。
在一个示例中，若所述装卸货指令为装货指令时，所述装货指令中包含装卸货目的地和集装箱编号；
所述控制单元32控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，包括：控制所述装卸设备将与所述装卸货指令中的集装箱编号对应的集装箱装载到位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上。
在一个示例中，若所述装卸货指令为卸货指令时，所述卸货指令中包含装卸货目的地和集装箱编号；
所述控制单元32控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，包括：控制所述装卸设备将位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上的集装箱卸下。
实施例二
本发明实施例二，提供另一种实现自动装卸货的系统，该系统的结构如图5所示，包括设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置1A、管理系统2A、装卸控制设备3A，其中：
自动驾驶控制装置1A，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统2A发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；
管理系统2A，用于向自动驾驶控制装置1A发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备3A发送装卸货指令；
装卸控制设备3A，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述自动驾驶控制装置1A发送装卸货完成指令。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1A的结构可参见前述实施例一中自动驾驶控制装置1的结构，在此不再赘述。
本发明实施例中，管理系统2A结构如下，包括通信单元和管理单元，其中：
通信单元，用于向自动驾驶控制装置发送携带有装卸货目的地的运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；
管理单元，用于根据分配给自动驾驶车辆的运输任务生成相应的运输指令，并通过所述通信单元将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置。
管理单元详见实施例一中管理单元22的相关内容，在此不再赘述。
本发明实施例二中，自动驾驶控制装置1A在接收到装卸控制设备3A发送的装卸货完成 指令时，进一步向管理系统2A发送装卸货完成指令；管理系统2A在接收到所述装卸货完成指令时，将本地存储的相应运输任务标记为完成状态或者将该运输任务删除。
本发明实施例中，自动驾驶控制装置1A与管理系统2A之间可以通过无线方式通信连接，例如通过蓝牙、局域网、红外等现有的常规无线通信方式通信；还可以是在自动驾驶控制装置1A设置有V2X设备，在管理系统2A中设置有V2X设备，自动驾驶控制装置1A和管理系统2A之间通过V2X通信技术进行通信。同理，在装卸控制设备3A与管理系统2A之间可以通过无线方式通信连接，例如通过蓝牙、局域网、红外等现有的常规无线通信方式通信；还可以是在管理系统2A设置有V2X设备，在装卸控制设备3A中设置有V2X设备，装卸控制设备3A和管理系统2A之间通过V2X通信技术进行通信。同理，自动驾驶控制装置1A和装卸控制设备3A之间可以通过无线方式通信连接，例如通过蓝牙、局域网、红外等现有的常规无线通信方式通信；还可以是在自动驾驶控制装置1A设置有V2X设备，在装卸控制设备3A中设置有V2X设备，装卸控制设备3A和自动驾驶控制装置1A之间通过V2X通信技术进行通信。
本发明实施例中，所述装卸控制设备3A具体包括通信单元和控制单元，其中：
通信单元，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
控制单元，用于在所述通信单元接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令。
本发明实施例二中，在一个示例中，若所述装卸货指令为装货指令时，所述装货指令中包含装卸货目的地、集装箱编号和车辆身份信息；
所述控制单元控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，包括：控制所述装卸设备将与所述装卸货指令中的集装箱编号对应的集装箱装载到位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上。相应地，控制单元在完成装卸货时通过所述通信单元向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令，包括：通过所述通信单元向所述装卸指令中的车辆身份信息对应的自动驾驶车辆发送装卸货完成指令。
在一个示例中，若所述装卸货指令为卸货指令时，所述卸货指令中包含装卸货目的地、集装箱编号和车辆身份信息；
所述控制单元控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，包括：控制所述装卸设备将位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上的集装箱卸下。相应地，控制单元在完成装卸货时通过所述通信单元向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成 指令，包括：通过所述通信单元向所述装卸指令中的车辆身份信息对应的自动驾驶车辆发送装卸货完成指令。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件固件、软件或者他们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用它们的基本编程技能就能实现的。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编 程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的上述实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括上述实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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 (20)

  1. 一种实现自动装卸货的系统，其特征在于，包括管理系统、装卸控制设备和设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置，其中：
    自动驾驶控制装置，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；
    管理系统，用于向自动驾驶控制装置发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
    装卸控制设备，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述管理系统发送装卸货完成消息。
  2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，自动驾驶控制装置控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，具体包括：
    自动驾驶控制装置确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从当前位置行驶到所述装卸货目的地。
  3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，自动驾驶控制装置确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，具体包括：
    自动驾驶控制装置以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点，根据预存的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线；
    或者，自动驾驶控制装置从所述运输指令中获取从所述当前位置到所述装卸货目的地的行驶路线。
  4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待命消息包含所述自动驾驶车辆的身份信息和装卸货目的地；管理系统向相应的装卸控制设备发送装卸货指令，具体包括：
    管理系统从预存的装卸货地点与装卸控制设备的对应关系中，确定与所述装卸货目的地对应的装卸控制设备，并向确定出的装卸控制设备发送所述装卸货指令。
  5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，若所述装卸货指令为装货指令，则所述管理系统还进一步用于：从预存的车辆身份信息与集装箱编号的对应关系中，确定与所述自动驾驶车辆对应的集装箱编号；将所述装卸货目的地和集装箱编号加载到所述装卸货指令中；
    所述装卸控制设备控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，具体包括：
    控制装卸设备将与所述装卸货指令中的集装箱编号对应的集装箱装载到位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上。
  6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运输指令中还携带有运输目的地；
    所述自动驾驶控制装置控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地，具体包括：
    自动驾驶控制装置确定以所述装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从所述装卸货目的地行驶到所述运输目的地。
  7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若所述运输指令表示将集装箱运输到所述装卸货目的地，则所述自动驾驶控制装置进一步用于：在向管理系统发送待命消息之前，控制所述自动驾驶车辆上用于固定集装箱的卡扣解锁；
    和/或，若所述运输指令表示去所述装卸货目的地装载集装箱，则所述自动驾驶控制装置进一步用于：在接收到装卸货完成指令后，控制所述自动驾驶车辆上的所述卡扣锁上以固定装载的集装箱。
  8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装卸设备为桥吊、轮胎吊、轨道吊、塔吊、正面吊、天车或者吊车。
  9. 一种自动驾驶控制装置，其特征在于，包括：
    通信单元，用于接收携带有装卸货目的地的运输指令和装卸货完成指令，以及向管理系统发送待命消息；
    控制单元，用于在通信单元接收到所述运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并通过所述通信单元向所述管理系统发送待命消息；以及，在所述通信单元接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地。
  10. 根据权利要求9所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，控制单元控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，具体用于：
    确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从当前位置行驶到所述装卸货目的地。
  11. 根据权利要求10所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述控制单元确定以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点的行驶路线，具体用于：
    以当前位置为起点、以所述装卸货目的地为终点，根据预存的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线；
    或者，从所述运输指令中获取从所述当前位置到所述装卸货目的地的行驶路线。
  12. 根据权利要求9所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述运输指令中还携带有运输目的地；
    所述控制单元控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地，具体用于：
    确定以所述装卸货目的地为起点、以所述运输目的地为终点的行驶路线，并控制所述自动驾驶车辆根据所述行驶路线从所述装卸货目的地行驶到所述运输目的地。
  13. 根据权利要求9所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，若所述运输指令表示将集 装箱运输到所述装卸货目的地，则所述控制单元进一步用于：在通过所述通信单元向所述管理系统发送待命消息之前，控制所述自动驾驶车辆上用于固定集装箱的卡扣解锁；
    和/或，若所述运输指令表示去所述装卸货目的地装载集装箱，则所述控制单元进一步用于：在通信单元接收到装卸货完成指令后，控制所述自动驾驶车辆上的所述卡扣锁上以固定装载的集装箱。
  14. 一种管理系统，其特征在于，包括：
    通信单元，用于向自动驾驶控制装置发送携带有装卸货目的地的运输指令，并在接收到自动驾驶控制装置发送的待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；在接收到所述装卸控制设备发送的装卸货完成消息时，向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
    管理单元，用于根据分配给自动驾驶车辆的运输任务生成相应的运输指令，并通过所述通信单元将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置。
  15. 根据权利要求14所述的管理系统，其特征在于，所述待命消息包含所述自动驾驶车辆的身份信息和装卸货目的地；管理单元通过所述通信单元将运输指令发送给自动驾驶车辆的自动驾驶控制装置，具体包括：
    从预存的装卸货地点与装卸控制设备的对应关系中，确定与所述装卸货目的地对应的装卸控制设备；并通过通信单元向确定出的装卸控制设备发送所述装卸货指令。
  16. 根据权利要求14所述的管理系统，其特征在于，所述通信单元还进一步用于：接收各自动驾驶车辆上传的位置信息；
    管理单元进一步用于：以所述自动驾驶车辆的当前位置为起点、以自动驾驶车辆对应的运输任务中的装卸货目的地为终点，根据本地存储的地图数据规划从所述起点到所述终点的行驶路线，并将所述行驶路线添加到所述运输指令中。
  17. 一种装卸控制设备，其特征在于，包括：
    通信单元，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向所述管理系统发送装卸货完成消息；
    控制单元，用于在所述通信单元接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述管理系统发送装卸货完成消息。
  18. 根据权利要求17所述的装卸控制设备，其特征在于，若所述装卸货指令为装货指令时，所述装货指令中包含装卸货目的地和集装箱编号；
    所述控制单元控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，具体包括：控制所述装卸设备将与所述装卸货指令中的集装箱编号对应的集装箱装载到位于所述装卸货目的地的自动驾驶车辆上。
  19. 一种实现自动装卸货的系统，其特征在于，包括管理系统、装卸控制设备和设置在自动驾驶车辆上的自动驾驶控制装置，其中：
    自动驾驶控制装置，用于在接收到携带有装卸货目的地的运输指令时，控制自动驾驶车辆自动行驶到所述装卸货目的地，并向管理系统发送待命消息；以及，在接收到装卸货完成指令时，控制自动驾驶车辆驶离所述装卸货目的地；
    管理系统，用于向自动驾驶控制装置发送所述运输指令，并在接收到所述待命消息时，向相应的装卸控制设备发送装卸货指令；
    装卸控制设备，用于在接收到所述装卸货指令时，控制装卸设备对所述自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令。
  20. 一种装卸控制设备，其特征在于，包括：
    通信单元，用于从所述管理系统接收装卸指令，以及向自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令；
    控制单元，用于在所述通信单元接收到所述装卸指令时，控制装卸设备对位于装卸指令中的装卸货目的地的自动驾驶车辆进行装卸货，并在完成装卸货时通过所述通信单元向所述自动驾驶控制装置发送装卸货完成指令。
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