CN110944926A - 用于无线电定位用于集装箱的运输车辆的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于无线电定位在工作区内的用于集装箱(105，106)的运输车辆(101，201)的系统，所述系统具有无线电定位系统(107)，所述无线电定位系统包括多个有源的在地面上布置的并且发射位置数据的地标(107c)、接收位置数据的天线(107a，107b)、处理接收的位置数据的接收器(107d)，和具有至少一个设计成龙门跨运车(101)的运输车辆，所述运输车辆具有带有接收器(107d)的天线(107a，107b)中的至少一个天线和导航计算机(108)，所述导航计算机将位置数据转换成用于运输车辆的驾驶指令。为了提供改进的系统，建议在运输车辆(101，201)上布置至少两个天线(107a，107b)，所述至少两个天线(107a，107b)彼此间隔开并且导航计算机(108)除了运输车辆(101，201)的位置之外还由至少两个天线(107a，107b)的位置数据确定运输车辆(101，201)的方向。

Description

用于无线电定位用于集装箱的运输车辆的系统

技术领域

本发明涉及一种用于无线电定位在工作区内的用于集装箱的运输车辆的系统，所述系统具有无线电定位系统，所述无线电定位系统包括多个有源的在地面上布置的并且发射位置数据的地标、接收位置数据的天线、至少一个处理接收的位置数据的接收器，和具有至少一个运输车辆，所述运输车辆具有带有接收器的天线中的至少一个天线和导航计算机，所述导航计算机将位置数据转换成用于运输车辆的驾驶指令。

背景技术

在本发明的意义上的运输车辆可以是跨运车或设计为重型车辆的地面运输车，它们被设计用于搬运和/或运输集装箱，特别是作为在集装箱码头中用于装卸集装箱的纯企业内部的车辆或者说内部车辆。因此，特别是在装载状态下的ISO集装箱的情况下，待运输或待搬运的集装箱可以重达40吨并且具有例如10，20，40，45，53或60英尺的标准化的或至少标准化的长度。后两种长度以前作为非ISO标准化的集装箱仅在北美使用。在这一点上，ISO集装箱被理解为在国际货物运输中使用的标准化大容量或海运集装箱。在这一点上，集装箱也可以是其他标准化或至少标准化的装载体，例如可互换车体，特别是可互换集装箱或可互换拖车。

所述重型车辆形式的运输车辆也称为码头卡车或码头牵引车，因为它们与一个或多个拖车一起作为一种牵引半挂车来使用。拖车的装载面由引导元件限制。相互间隔开的引导元件也称为位置适配器并且将待接收的集装箱或其角配件引导到装载面上。为此目的，引导元件以其引导面倾斜地向外和向上离开装载面地延伸。这种运输车辆例如由DE102012108768A1已知。

从实用新型文献DE202007016156U1中已知一种设计成跨运车的运输车辆，其具有用于运输和堆垛集装箱的自动转向系统，该自动转向系统被用于在驾驶或转向时协助跨运车的驾驶员。跨运车以通常的方式具有两个并排布置的且横向彼此间隔开的行走梁，该行走梁各具有多个可转向的轮子。在行走梁上支承U形龙门架，用于集装箱的吊具形式的货物承载装置可以在该龙门架上垂直升高和降低。借助于吊具可以拾取、提升、运输、降低和放下集装箱以及在这种情况下将集装箱堆垛或卸垛。为此目的，龙门堆垛机通常必须在长的堆垛集装箱排上转向，其中，行走梁在各越过的集装箱的右侧和左侧以及在集装箱排之间的狭窄通道中移动。为了在驾驶或转向时协助跨运车的驾驶员，使用自动转向系统。该自动转向系统包括激光扫描仪，该激光扫描仪布置在其中一个行走梁的前部上并且因此相对于各越过的集装箱横向错开地布置，由它的测量信号确定行走梁和集装箱的侧壁之间的距离。这是通过激光扫描仪在行走梁的纵轴线和集装箱的侧壁之间的约55度的角度范围内发射在水平方向上的激光束并且该激光束被在行走梁前面的和侧面的例如侧壁形式的障碍物反射而实现的。由在发射光束和反射光束之间的渡越时间差然后计算离障碍物的距离。然后这样测量的离位于前面的集装箱的侧壁的距离和相关的测量角度被传递给电子控制器，该电子控制器由此计算行走梁和集装箱的侧壁之间的距离。这些距离被用于自动转向系统并由此计算出用于偏转轮子的目标转向角并将其传递给控制轮子的偏转的转向计算机。

除了这种借助于激光扫描仪的自动转向系统之外，该自动转向系统能够在很小的费用下确定跨运车相对于被停放的集装箱的在厘米范围内的位置，跨运车也可以配备在无人驾驶的地面运输车的导航中所熟知的导航系统。在此涉及的是以下的单独系统或其组合：卫星导航(差分GPS)、雷达导航、惯性导航(陀螺仪)、应答器导航(利用埋入地面中的应答器或磁体和在车辆上的天线)或导丝导航。

DE102008011539B3公开了一种具有本地无线电定位系统的全自动无人驾驶跨运车，该无线电定位系统与布置在待行走的作业区域上的多个无线电转发器通信。当跨运车在集装箱堆垛上方移动时，布置在跨运车上的激光扫描仪允许自动转向系统运行。

由欧洲专利文献EP1547196B1已知一种无线电定位系统，其具有多个有源地标和接收器的地面网络，该接收器通过特殊定向天线接收地标的位置信号。该无线电定位系统及其使用的算法基本上与GPS定位系统相当，其中，使用所谓的有源地标形式的位置固定的发射器来代替使用卫星。如果GPS定位系统不存在或不可靠，则该无线电定位系统可以补充GPS定位系统或独立于GPS定位系统而进行使用。有源地标在地面上被布置在确定的并因此绝对已知的位置处并且与卫星相比较在彼此间较小的间距下以网络化的方式进行布置。通过与GPS定位系统相当的无线电定位系统的这样本地的实施以及与此相关的、在有源地标形式的各个发射器和具有定向天线的接收器之间的较小的间距，可以获得和使用比GPS信号强多倍的位置信号。因此可以在室内区域、室外区域中，在城市中，在仓库和工业设施中使用。位置信号通过时分复用方法(TDMA)作为预定序列在每个有源地标的固定时间段内分别进行传输并且这些位置信号由接收器通过定向天线接收。另一个基本优点在于用于接收位置信号的特殊定向天线，该特殊定向天线被称为TDMA自适应定向天线阵列并且在与特殊的操作模式相结合下通过接收机能够对来自有源地标的位置信号的多径传播进行过滤。为此目的，产生一种可以在多个方向上被连续地控制的定向增益模式。由此可以将定向天线局部地定向到正在发射的地标上或刚接收到的待校正的位置信号上。该定向天线通过接收器与地标网络局部地同步，也就是说，它可以被连续地在多个方向上校正。局部的同步基于地标的位置数据、由惯性导航系统确定的定向天线的校正数据，以及定向天线的位置数据、网络时间和可能的传播延迟时间来完成。通过使用本地网络时间，该系统独立于通过卫星的授时和与之相关的可能的不准确性。此外，在有源地标的位置信号之间发生时间上的同步。这是独立地发生的，即没有通过卫星、外部控制机构或基准网络的支持。在此，地标以固定的顺序发射，以便为每个发射器分配用于传输的时间窗口。通过这种具有有源地标的无线电定位系统的这些有利的特性，可以减少无线电多径传播并改善信噪比。这导致位置的高的测量精度。在传统的无线电定位系统中可能发生所谓的多径传播和与此相关的可重复使用的接收。这是由诸如反射、折射和散射的光学效应和与此相关的位置信号的复制以及在位置确定中由此产生的不准确性引起的。此外，这种无线电定位系统可以以较小的费用在地标附近进行扩展，例如，用以覆盖更大的工作区。

从WO2001/006401A1中已知一种用于确定存储的或处于运动中的货物的位置的系统。

发明内容

本发明基于的目的是提供一种改进的、用于无线电定位在工作区内的用于集装箱的运输车辆的系统。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的系统来实现。本发明的有利的设计方案在从属权利要求2和3以及以下的描述中给出。

根据本发明提供一种用于无线电定位在工作区内的用于集装箱的运输车辆的改进的系统，所述系统具有无线电定位系统，所述无线电定位系统包括多个有源的在地面上布置的并且发射位置数据的地标、接收位置数据的天线、至少一个处理接收的位置数据的接收器，和具有至少一个用于集装箱的运输车辆，所述运输车辆具有带有接收器天线中的至少一个天线和导航计算机，所述导航计算机将位置数据转换成用于运输车辆的驾驶指令，其中，在运输车辆上布置至少两个天线，所述至少两个天线彼此间隔开并且导航计算机除了运输车辆的位置之外还由至少两个天线的位置数据确定运输车辆的方向。

根据本发明的第一变型方案，在此规定，运输车辆是用于集装箱的跨运车。在这种情况下，此时规定，在跨运车上布置至少两个天线，该至少两个天线彼此间隔开并且导航计算机除了跨运车的位置之外还由该至少两个天线的位置数据确定跨运车相对于它的向前行驶方向的方向，特别是在工作区内相对于工作区的坐标系的方向。通过使用两个天线也可以有利地校正跨运车，由此特别是对于集装箱的搬运，便于将跨运车与集装箱对准或目标明确地摆放集装箱。可以在转向时协助跨运车的驾驶员或者可以整体上自动地引导跨运车。此时，随之而来的是在集装箱仓库中的精确摆放的集装箱的最佳的空间利用。

还可以看出使用两个天线的另一个优点在于，无线电定位系统基本上受到诸如多径传播和定位的模糊性之类的不准确性的影响。通过在彼此固定的距离下的两个天线和因此两个测量系统和相关的位置数据的组合，可以显著改进准确性以及用于确定精确定位的时间。

在根据第一变型方案的本发明的意义上，应该如此地理解通过导航计算机将位置数据转换成用于跨运车的驾驶指令，即，根据跨运车的操作的不同情况，手动、半自动或自动，以合适的方式提供驾驶指令，也就是说，例如通过显示器向驾驶员提供或以目标值向自动车辆控制系统提供。因此，两个天线和两个测量系统的组合对于自动车辆控制是特别有利的，因为自动车辆控制需要非常精确的位置和定向数据。而且，为了跨运车在工作区内的预定路线上的自动导航，需要高精度的位置数据的确定。因此，为了避免在工作区内碰撞，需要在尽可能短的时间内确定跨运车的精确位置。

根据本发明的第二变型方案规定，运输车辆是用于拖车的牵引车，该拖车具有用于集装箱的装载面。在这种情况下，此时规定，在牵引车上布置至少两个天线，该至少两个天线彼此间隔开并且导航计算机除了牵引车的位置之外还由该至少两个天线的位置数据确定牵引车相对于工作区的坐标系的方向。该方向因此也涉及在牵引车的目标行驶方向的意义上的行驶方向。如果运输车辆也包括连接到牵引车上的拖车，则通过使用两个天线也可以有利地确定运输车辆的方向。由此，特别是在集装箱的搬运方面，便于将运输车辆与装卸设备对准，该装卸设备专门用于将集装箱放到运输车辆的拖车上或者从运输车辆的拖车上拾取集装箱。在这一点上，导航计算机可以使用由传感器装置确定的在牵引车的纵轴线和拖车的纵轴线之间的铰接角度，用以也确定拖车的位置和方向。可以在转向时协助运输车辆的驾驶员或者运输车辆可以整体上被自动地引导。此时随之而来是在工作区中的车道的最佳的空间利用和避免与其他物体，例如其他运输车辆发生碰撞。还可以看出使用两个天线的另一个优点在于，无线电定位系统基本上受到诸如多径传播和定位的模糊性之类的不准确性的影响。通过在彼此固定的距离下的两个天线和因此两个测量系统和相关的位置数据的组合，可以显著改进准确性以及用于确定精确定位的时间。

在根据第二变型方案的本发明的意义上，应该如此地理解通过导航计算机将位置数据转换成用于运输车辆的驾驶指令，即，根据运输车辆的操作不同情况，手动、半自动或自动，以合适的方式提供驾驶指令，也就是说，例如通过显示器向驾驶员提供或以目标值提供给自动车辆控制系统。因此，两个天线和两个测量系统的组合对于自动车辆控制是特别有利的，因为自动车辆控制需要在方向的意义上的非常精确的位置和定向数据。而且，为了运输车辆在工作区内的预定路线上的自动导航，需要高精度的位置数据的确定。因此，为了避免在工作区内碰撞，需要在尽可能短的时间内确定运输车辆的精确位置。

以有利的方式规定，地标借助于时分复用方法将位置信号作为预定序列发射。

特别有利地规定，天线被设计为TDMA自适应定向天线。由此减少通过无线电信号的多径传播导致的不准确性。

附图说明

以下借助于在图中示出的针对第一变型方案的实施例和在图中示出的针对第二变型方案的实施例来更详细地解释本发明。图中所示：

图1是跨运车的前视图，

图2是图1的跨运车的侧视图，

图3是在具有有源地标的无线电定位系统内的图1中的跨运车的俯视图，

图4是牵引车形式的运输车辆的侧视，

图5是在使用根据图4的运输车辆装卸集装箱的码头的示意图，

图5a是在使用根据图4的运输车辆装卸集装箱的替代的码头的示意图，

图6是在具有有源地标的示意性示出的无线电定位系统内的图4中的运输车辆的俯视图。

具体实施方式

在图1中以正视图示出了用101标示的跨运车，其也被称为Straddle Carrier(跨运车)。跨运车101基本上包括向下敞开的U形龙门架101a、所谓的吊具102形式的货物承载装置和两个行走梁103。具有行走梁103的龙门架101a在三个侧面处围住空间112并且因此空间112向前、向后、向下敞开，该空间可以至少部分地容纳一个集装箱106或两个在跨运车101的前进行驶方向F1上看前后跟随的集装箱105和106。吊具102可以沿着龙门架101a的竖直的龙门支承件101c在升/降方向H上竖直地移动。在龙门支承件101c的下端上连接两个水平的行走梁103。为了吊具102或集装箱105，106在水平的横向方向Q1上的定向，该横向方向在向前行驶方向F1的横向上延伸，和为了集装箱105，106围绕竖直轴线的旋转，吊具102包括侧向移动单元110。

除了跨运车101的位置和方向之外-优选地基于在目标行驶方向的意义上它的前向行驶方向F1并且因此基于工作区的坐标系的位置固定的坐标-例如在集装箱堆垛仓库中或者在集装箱码头的向海区域中并且因此在集装箱堆垛机和卸船起重机之间然后在那里可以确定也在其他跨运车之间，至少两个天线107a和107b位于龙门架101a的顶面101d上，该至少两个天线在跨运车101的向前行驶方向F1上看是前后跟随的并且是彼此间隔开的。天线107a和107b属于无线电定位系统107。优选地，天线107a和107b布置在跨运车的顶面的中心M的区域中。至少两个天线107a和107b当然也可以布置在另一个预定的和已知的位置上，例如在顶面101d的右侧或左侧，在跨运车101上，只要它们相对于用于确定位置的无线电定位系统107的坐标系是彼此间隔开的即可。

图2示出了图1中的跨运车101的侧视图，该跨运车除了侧向移动单元110之外还具有用于吊具102的纵向移动单元109，该纵向移动单元用于使集装箱106在其纵向方向上相对于吊具102校正。具有橡胶轮胎轮子的行走驱动装置104被布置在行走梁103上，该行走梁分别位于龙门架101a的下端处并且在被放下的和待放下的集装箱105，106的左侧和右侧行走。在龙门架101a的上部区域中和正面V上布置驾驶室101b，驾驶员从该驾驶室沿着向前行驶方向F1的方向观看和操作跨运车101。在龙门架101的顶面101d处，分别在正面V的附近和在背面R的附近前后布置地设置两个天线107a和107b。将第一天线107a相对于第二天线107b以彼此间最大的间距布置在跨运车101上是有利的；但是，两个天线107a和107b也可以以较小的间距进行布置。

图3示出了在具有有源地标107c的示意性示出的无线电定位系统107内的跨运车101的俯视图。可以看出，具有龙门架101a的跨运车101可以越过集装箱106，在越过之后该集装箱相应地被布置在吊具102的下方。吊具102是H形的并且可以通过在其四个角点中的未示出的扭锁承接和提升集装箱106。吊具102的中心水平纵轴线也被校正在向前行驶方向F1的方向上，也就是说，待放下的集装箱106在纵向校正而布置在龙门架101a下面并且对着龙门架。备选地，吊具102可以是所谓的双提升吊具，该双提升吊具可以沿其水平纵轴线移出并且可以承接两个前后相继放下的集装箱。备选地，天线107a和107b可以布置在吊具102的外前边缘和后边缘处。

为了能够向集装箱码头内的跨运车101提供驾驶指令，该驾驶指令除了当前的绝对位置之外还包含跨运车101的当前的方向，设置了无线电定位系统107，其具有有源地标107c和每个跨运车101的至少两个天线107a，107b。这个本地无线电定位系统107包括多个地标107c，这些地标分布在跨运车101的工作场地上，例如在集装箱码头中，并因此布置在地面上。无线电定位系统107在结构上与在说明书开头部分中作为现有技术描述的无线电定位系统相同。因此，关于实施例和本发明，在内容上参考该无线电定位系统。借助于无线电定位系统107，除了绝对位置之外，因为评估了经由第一天线107a和第二天线107b的位置数据，还确定了跨运车101的方向。天线107a和107b彼此分开地分别接收来自地标107c的位置数据108，该位置数据然后由同一接收器107d接收和处理。但是，当然也可以分别使用用于天线107a的接收器107d和用于天线107b的接收器107d。处理后的位置数据从接收器107d传输到导航计算机108，该导航计算机然后由此确定出用于跨运车101的驾驶指令，例如用于在无人驾驶的行驶和转向的意义上自动地控制跨运车。为此目的，在导航计算机108中存储了在跨运车101上的两个天线107a，107b的位置，以便由此能够确定出跨运车101的当前的方向。可以相对于跨运车101的中心M存储两个天线107a，107b的位置。导航计算机108根据两个天线107a，107b的当前位置(该当前位置例如分别包括在跨运车101的工作场地的坐标系统中的x坐标和y坐标)，计算跨运车101的例如相对于其中心M的一种基准位置和在工作场地的坐标系内在向前行驶方向F1的意义上对跨运车101或它的纵轴线的校正。跨运车101的该定向对应于一个定向角度。

下面借助于图1，2和3解释本发明。跨运车101由驾驶员在要接收的集装箱106上方行驶。借助于吊具102，集装箱106被接收和提升。驾驶员然后将跨运车101移动到期望的位置，通常是在已经放下的集装箱105后面的集装箱转运点或在集装箱码头内的其他任何位置，并且降低吊具102以再次放下集装箱106。在这种情况下，跨运车101由驾驶员手动地转向到例如期望的位置。在这种情况下可以通过无线电定位系统107用驾驶指令协助驾驶员，该驾驶指令通过显示向驾驶员提供位置数据、校正数据、目的地信息和方向信息。备选地，除了手动引导跨运车101之外，无线电定位系统107的驾驶指令也可以用于跨运车101在越过集装箱105，106时的自动转向或也可以在自动引导的并因此无人驾驶的跨运车101中使用。在这种情况下，通过相间隔地布置天线107a和107b，以及确定在两个点处的位置数据111，实现了高精度的位置确定，这允许精确地控制自动引导的跨运车101。

跨运车101在工作区内的预先给定的路线上的导航也是可能的。在这种情况下，跨运车的位置数据111可以与存储在导航计算机108中的路线信息进行比较，并且可以在偏离预先给定的路线的情况下进行修正。这可以或者通过手动的控制来完成，但优选或者是通过自动控制来完成。

根据所确定的跨运车101的位置数据和待放下的集装箱105，106的预定的位置数据，根据由跨运车101接近位置的准确度的不同情况，用于待放下的集装箱106的期望的位置可以根据计算的调节值通过侧向移动单元110从侧面在横向方向Q1上和在围绕竖直轴线的旋转方向D上对齐并因此修正它的位置。在放下集装箱106之前，可以通过行走驱动装置104或纵向移动单元109调节在已放下的集装箱105和待放下的集装箱106之间的期望的间距a。

跨运车101也可以以所谓的双提升运行模式来运行。在这种情况下，吊具102是所谓的双提升吊具。这意味着，吊具102可以承接两个前后相继布置的集装箱。为此目的，吊具102可以沿其水平纵轴线移出。

与本发明相关地，集装箱应理解为ISO集装箱。ISO集装箱重达约38吨并且通常被理解为具有标准化的承接点或承接角的标准化的大型容器。ISO集装箱通常为20，40或45英尺长。也已经有长度为53英尺的ISO集装箱。在ISO集装箱的范围内，除了封闭式集装箱之外，还已知冷藏集装箱-所谓的冷藏箱-和许多其他的集装箱类型。

图4示出了用于集装箱202的自动引导的运输车辆201的示意性侧视图。运输车辆201被示例性地设计成牵引拖车并且相应地包括也称为码头卡车的牵引车203以及联接在其上的、半挂车形式的拖车204。这种卡车在重型设计中具有可达200吨的总牵引重量。牵引车203本身单独地并且在不带有拖车204的情况下也是一种运输车辆201。

运输车辆201通过轮子205可以在地面206上自由移动并且因此可以在地面上移动，但非轨道式地移动。因此可以将运输车辆201与轨道车辆区分开。轮子205各配设有轮胎，该轮胎优选地是在轮胎意义上的用空气填充的橡胶轮胎。此外，运输车辆201包括行走驱动装置，该行走驱动装置具有至少一个设计为电动机的马达和变速器，以便借此来驱动轮子205。为了更清楚起见，未示出马达和变速器。原则上也可以设想内燃机来替代电动机。轮子205以通常的方式布置在牵引车203的区域中的两个车轴206a，206b上。如果运输车辆201被设计为牵引半挂车，那么在被设计为半挂车的拖车204的至少另一个第三车轴206c上也布置轮子205。如果在技术上需要的话，原则上还可以设置具有相应数量的轮子205的其他的车轴数和车轴布置。

运输车辆201或其牵引车203包括底盘207，轮子205通过前部的第一车轴206a和后部的第二车轴206b支承在该底盘上。此外，在底盘207的后部区域中布置有鞍式座板208，它是半挂车连接器的一部分。鞍式座板208可以设计成可通过液压驱动器升高和降低，从而牵引车203可以主动且独立地与拖车204钩挂或脱钩。鞍式座板208的液压提升允许升起高达45吨的鞍座负荷。也可以设想拖车204的没有液压提升可能性的其他方式的钩挂和脱钩，例如通过可手动操作的连接机构。鞍式座板208也可以这样铰接式地设计，即不设置牵引车203和拖车204的定期分离并且因此牵引车203和拖车204永久地连接成牵引拖车形式的固定单元。此外，在底盘207上承载有电池209，该电池为运输车辆201的行走驱动装置的这个或这些电动机供电并且与运输车辆一起运动。电池209优选地形成为可充电的锂离子电池或铅蓄电池并且布置在底盘207上方或其下方，例如在两个车轴206a，206b之间，以允许容易地用充电的电池209来更换。备选地，也可以在拖车204上布置用于给行走驱动装置供电的附加电池209并且为此目的与行走驱动装置电连接。

设计成半挂车的拖车204没有布置在面向牵引车203的端部处的前车轴，而是仅布置在一个或多个支承在背离牵引车203的端部处的在拖车204的车架210下面的后车轴206c。但是，拖车204的一种前车轴通过牵引车203的后车轴206b形成。拖车204也具有未示出的和布置在其面向牵引车203的前端部处的支承件。该支承件被设置用于在完成脱钩之后停放拖车204并且根据鞍式座板208的设计构造，用于将设计为半挂车的拖车204在牵引车203上安装和脱钩。此外，拖车204没有自己的驱动装置。

此外，运输车辆201或其拖车204在其车架210上具有用于集装箱202的基本上平的装载面211。在图5中，在运输车辆201的行驶方向F2上看，两个设计为ISO集装箱的具有大约20英尺的长度的集装箱202被前后相继地放置。在上面定义的意义上的ISO集装箱具有标准化的角配件。角配件例如可以被起重机的设计成所谓的吊具框架的货物承载装置抓住，以将ISO集装箱从装载面211上提升或者放下到装载面上。

为了能够在放到装载面211上期间引导待运输的集装箱202并且在ISO集装箱的情况下特别是引导它的角配件和相对于装载面211校正，装载面211在其侧面处被多个引导元件211a限界。引导元件211a为此具有带有倾斜轮廓的引导面。在此，引导面离开装载面211向上和向外延伸和朝着装载面211向下和向内延伸。优选地，引导元件211a被成对地布置在装载面211的相对的侧面上，特别是在纵侧面和/或窄侧面上。一对引导元件211a的引导面形成一种漏斗，它的倾斜轮廓在朝向装载面211的方向上锥形变窄，以实现引导和校正功能。因此，一对引导元件211a的引导面在离开装载面211方向上扩展。

运输车辆201在上面定义的意义上被自动地引导并且为此目的，具有在图5中示意性示出的车辆控制器212。通过例如执行经由调度系统计划的运输指令并将对此预定的行驶路线在控制技术上转换为相应的驾驶操作，可以借助于车辆控制器212自动地控制运输车辆201的驾驶操纵。在这一点上，借助于车辆控制器212自动地控制运输车辆201的转向过程和速度以及加速度。此外，运输车辆201还可以可选地由驾驶员在上面定义的意义上手动地引导或控制，从而也可以设想在运输车辆201的手动的和自动的引导之间的变换。对于手动的变型方案，在牵引车203的前部区域中布置有驾驶室213，该驾驶室具有用于在车辆控制器212中进行手动干预的相应控制装置。在仅自动引导的运输车辆201中，驾驶室213如在图4所示的那样保持无人驾驶或甚至被去掉。

除了运输车辆201位置和方向之外-优选地基于在目标行驶方向的意义上它的前向行驶方向F2并且因此基于工作区222的坐标系的位置固定的坐标-例如在集装箱堆垛仓库中或者在相对于集装箱堆垛仓库位于集装箱码头的靠向水侧的区域中以及在其他运输车辆之间，至少两个天线215a和215b位于运输车辆201的顶面上，该至少两个天线在运输车辆201的纵向方向上看是前后跟随的并且是彼此间隔开的。天线215a和215b属于无线电定位系统214。优选地，天线215a和215b居中地布置在牵引车203的顶面上。至少两个天线215a和215b当然也可以布置在另一个预定的和已知的位置上，例如在牵引车203上的底盘207的右侧或左侧，只要它们相对于用于确定位置的无线电定位系统214的坐标系是彼此间隔开的即可。将第一天线215a相对于第二天线215b以彼此间最大的间距布置在牵引车203上是有利的；但是，两个天线215a和215b也可以以较小的间距进行布置。后部的天线215b布置在鞍式座板208上方，使得即使在牵引车203和拖车204之间的最大铰接角度下它也不会影响拖车204的运动范围。在手动引导的运输车辆201的情况下，在此驾驶室213布置在两个天线215a，215b之间。

在图5中示意性地示出了被示例性地设计成港口码头的码头223的俯视图，该码头用于在使用根据图4的先前描述的运输车辆201下装卸集装箱202。在此，在港口的港岸216处可以停靠多艘船224，以便交付或收取集装箱202。为了对船224进行装货或卸货，在港岸216上设置集装箱装卸桥217形式的装卸设备，其也称为船对岸起重机(简称：STS起重机)并且其起重臂一方面在船224上方和另一方面在港岸216上方延伸跨越。备选地，船224的装货或卸货也可以通过所谓的港口起重机或港口移动式起重机进行，其起重臂在此围绕竖直轴线在相应的船224上方枢转。当涉及到较小的码头223或工作区222时尤其如此。

码头223通过设计为围栏或墙壁的边界223a与其外部环境隔开并且只能经由在公共交通中行驶的外部运输车辆225，例如传统的卡车的通行区域223b到达，以便收取或交付集装箱202。为了有目的地或受控地打开和关闭每个通行区域223b，在那里也可以分别设置用于包括识别驶入和驶出的外部车辆及其驾驶员的登录和退出的安全闸门。

此外，在边界223a内的码头223包括集装箱堆垛仓库218，在该集装箱堆垛仓库中，为了临时中间储存，可以在至少一个也称为堆垛的存储区218a中将多个集装箱202堆垛起来。在集装箱202被从船224上卸载之后并且在为了在码头233外部进一步运输而将它们装载到公路或轨道车辆上之前或者在它们从公路或轨道车辆上交货之后和将它们装载到船224上之前可能是这种情况。不是为公共交通所设计和允许的内部运输车辆201在包括港口的港岸216地面区域206中行驶，用以将在集装箱装卸桥217和码头223的集装箱堆垛仓库218的被设计为龙门起重机的集装箱堆垛起重机219之间运输例如被设计为ISO集装箱的集装箱202。

在这样的码头223中的集装箱堆垛仓库218通常包括多个存储区218a，这些存储区分别成排状地或网格状地并排地并且彼此间隔开地布置。在每个存储区218a中可以以其纵侧面彼此紧靠放置多排集装箱202并且每排可以彼此上下堆叠地放置多个集装箱202。为了管理集装箱堆垛仓库218或相应的存储区218a，也就是说为了在那里存储和取出集装箱202，集装箱堆垛仓库218的每个存储区218a设置至少一个相应的龙门起重机，以接管运输车辆201上的集装箱202用于在集装箱堆垛仓库218中存储或取出或将它们交付到运输车辆上。代表装卸设备的龙门起重机以其被龙门支承件支承的起重机梁跨越相应的存储区218a和在其中堆垛的集装箱202。为了存储和取出集装箱202，集装箱堆垛起重机219可以在其纵向方向上在存储区218a上移动。在这种情况下，运输车辆201在码头223的边界223a内的工作区222中行驶。

在码头223或其工作区222内，为了运输集装箱202，对至少一个运输车辆201(其是在上述定义的意义上的内部的且优选地自动引导的车辆)和至少一个手动引导的外部运输车辆225进行共同的并且同时的操作，该外部运输车辆例如可以是允许用于公共道路交通的常规卡车或牵引半挂车。作为对自动引导的变型方案的附加或替代方案，在图4中描述的具有驾驶室205的运输车辆201的手动变型方案中的运输车辆201也可以在工作区222中行驶。借助于内部运输车辆201，在集装箱堆垛仓库218或其装卸设备和在港岸216上布置的集装箱装卸桥或港口起重机或港口移动式起重机形式的装卸设备之间进行集装箱202的运输，借助于在港岸上布置的装卸设备可以在运输车辆201和船224之间装卸集装箱202并且可以相应地装载和卸载在港岸216上的运输车辆201。借助于外部运输车辆225，可以从集装箱堆垛仓库218或其装载设备中取出集装箱202，用于在公共交通中进一步运输，或者在公共交通中运输后将集装箱202交付，以中间存储在集装箱堆垛仓库218中。这些运输分别在所谓的水平装卸交通中进行。

作为装卸设备配设给存储区218a的龙门起重机在图5中被设计成所谓的橡胶轮胎式堆垛起重机(轮胎式龙门起重机-简称：RTG)或轨道式堆垛起重机(轨道式龙门起重机-简称：RMG)，它们或者通过起重机操作人员的驾驶手动地引导或控制，或者被(部分)自动化地引导或控制。因此，在图5中示意性示出的码头223也称为RMG或RTG码头。在这种类型的码头中，在与延伸的港岸216的边缘平行延伸的存储区218a之间设置直线的和网格状布置的单车道或多车道通道L,Q2，内部运输车辆201以及经由通行区223b驶入和驶出码头223的外部运输车辆225可以在该单车道或多车道通道中行驶。通过集装箱堆垛起重机219对运输车辆201，225进行的装载和卸载在存储区218a的沿着纵侧面引导的纵向通道L中进行。在那里设置有用于运输车辆201，225的车道，这些车道用作转移车道或转移区，它们也被相应的集装箱堆垛起重机219跨越。通过在图5中所示的弯曲箭头指示出，运输车辆201，225可以经由横向于并且特别是垂直于港岸216延伸的横向通道Q2和它们的车道，然后驶入纵向通道L和在那里的转移车道中，然后再次到达或者离开这些纵向通道或转移车道。也可以规定，集装箱堆垛起重机219管理多个在纵向方向上相邻的、通过横向通道Q2彼此被间隔开的存储区218a，并且为此越过一个或多个横向通道Q2。备选地，可以为每个存储区218a分配至少一个集装箱堆垛起重机219。但是可以为内部运输车辆201预留具有装卸设备的港岸216的区域，因此可以在码头223内设置相应的具有安全闸门的障碍物或通行区。这通过在图5中的虚线表示。

在图5a中示出了一个替代的码头223，其被设计为所谓的ASC码头。与在图5中所示的码头223不同，集装箱堆垛仓库218的集装箱堆垛起重机219在此处被设计为所谓的自动化的和轨道式的堆垛起重机形式的龙门起重机，其也称为自动堆垛起重机-简称：ASC。在这种码头类型中，在存储区218a之间仅设置窄的通道作为用于ASC的行驶道路。该行驶道路包括轨道226，相应的ASC在该轨道上行驶并且在它们成对布置的轨道之间各布置一个存储区218a。这些通道不是为驶过运输车辆201和225设置的并且对此通常是过窄的。与在RMG或RTG码头中不同，存储区218a也不沿着并且特别是平行于港岸216延伸，而通常是横向于并且特别地垂直于港岸216延伸。集装箱堆垛起重机219相应地也横向于码头216行驶。此外，ASC码头的集装箱堆垛仓库218没有在存储区218a的纵侧面上布置的转移车道或转移区域。相反，在相应的存储区218a的纵向方向上指向的纵向端部上设置有头端部的转移区域。在这种ASC码头中，工作区222包括相对于集装箱堆垛仓库218面向水侧的或港岸侧的装卸区，该装卸区通过ASC码头的先前描述的设计方案在码头223的定期运行中与在陆地侧的装卸区222a中的外部运输车辆225的陆地侧的交通分开。仅在特殊情况下，例如，为了维护或修理目的，车辆可以在面向水侧的装卸区和陆地侧的装卸区222a之间行驶，为此，此时可以使用具有足够宽度的通道。为了驶入装卸区222a或者从该装卸区中驶出，运输车辆225使用在上述意义上的通行区223b。

图6示出了在具有有源地标215c的示意性示出的无线电定位系统214内的运输车辆201的俯视图。无线电定位系统214设置在图5和图5a中的码头223中并且特别是在它的相应的工作区222中。

为了能够向码头223内的运输车辆201提供驾驶指令(该驾驶指令除了当前的绝对位置之外还包含运输车辆201的当前的方向，也就是说，至少牵引车203和必要时还有钩挂的拖车204的当前的方向)，设置了无线电定位系统214，其具有有源地标215c和每个运输车辆201的至少两个天线215a，215b。这个本地无线电定位系统214包括多个地标215c，这些地标分布在码头223中的运输车辆201的工作区中并因此布置在地面上。无线电定位系统214在结构上与在说明书开头部分中作为现有技术描述的无线电定位系统相同。因此，关于实施例和本发明，在内容上参考该无线电定位系统。借助于无线电定位系统214，除了绝对位置之外，因为评估了经由第一天线215a和第二天线215b的位置数据，还确定了牵引车203的方向。天线215a和215b彼此分开地分别接收来自地标215c的位置数据220，该位置数据然后由同一接收器215d接收和处理。但是，当然也可以分别使用用于天线215a的接收器215d和用于天线215b的接收器215d。处理后的位置数据从接收器215d传输到导航计算机221，该导航计算机然后由此确定出用于运输车辆201的驾驶指令，例如用于在无人驾驶的行驶和转向的意义上自动地控制运输车辆201。为此目的，在导航计算机221中存储了在运输车辆201或牵引车203上的两个天线215a，215b的位置，以便由此能够确定出运输车辆201的当前的方向。为了不仅能够确定牵引车203的方向而且还能够确定钩挂的拖车204的方向，导航计算机221也评估由传感器提供的用于确定铰接角度的数据。可以相对于牵引车203的中心M存储两个天线215a，215b的位置。导航计算机221根据两个天线215a，215b的当前位置(该当前位置例如分别包括在运输车辆201的工作区222的坐标系统中的x坐标和y坐标)，计算牵引车203或其中心M的一种基准位置和在工作区222的坐标系内在向前指向的行驶方向F2的意义上的牵引车203的方向或它的纵轴线的方向。牵引车203的该方向对应于一个定向角度。

下面将参考图4至6解释本发明。运输车辆201由驾驶员驾驶到例如集装箱装卸桥217或集装箱堆垛起重机219处，以便接收或交付集装箱202。在移交集装箱202之后，驾驶员将运输车辆201移动到在工作区222内的期望的位置上。在这种情况下，运输车辆201由驾驶员例如手动地转向到期望的位置上。在这种情况下可以通过无线电定位系统214用驾驶指令来协助驾驶员，该驾驶指令通过显示向驾驶员提供位置数据、校正数据、目的地信息和方向信息。备选地，除了手动引导运输车辆201之外，无线电定位系统214的驾驶指令也可以用于运输车辆201例如在驶向集装箱装卸桥217或集装箱堆垛起重机219时的自动转向或也可以在自动引导的并因此可无人驾驶地操作的运输车辆201中使用。在这种情况下，通过相间隔地布置的天线215a和215b，以及确定在两个点处的位置数据220，实现了高精度的位置确定，这允许精确地控制自动引导的运输车辆201。

运输车辆201在或沿着工作区222内的预先给定的路线上的导航也是可能的。在这种情况下，运输车辆201的位置数据220可以用存储在导航计算机221中的线路信息来调整并且可以在偏离预先给定的路线的情况下进行修正。这可以或者通过手动的控制来完成，但优选是通过自动控制来完成。

附图标记列表

101 跨运车

101 龙门架

101b 驾驶室

101c 龙门支承件

101d 龙门架的顶面

102 吊具

103 行走梁

104 行走驱动装置

105 第一集装箱

106 第二集装箱

107 无线电定位系统

107a 第一天线

107b 第二天线

107c 地标

107d 接收器

108 导航计算机

109 纵向移动单元

110 侧向移动单元

111 位置数据

112 空间

201 运输车辆

202 集装箱

203 牵引车

204 拖车

205 轮子

206 地面

206a 第一车轴

206b 第二车轴

206c 第三车轴

207 底盘

208 鞍式座板

209 电池

210 车架

211 装载面

211a 引导元件

212 车辆控制器

213 驾驶室

214 无线电定位系统

215a 第一天线

215b 第二天线

215c 地标

215d 接收器

216 港岸

217 集装箱装卸桥

218 集装箱堆垛仓库

218a 存储区

219 集装箱堆垛起重机

220 位置数据

221 导航计算机

222 工作区

222a 陆地侧的装卸区

223 码头

223a 边界

223b 通行区

224 船

225 运输车辆

226 轨道

a 间距

F1 向前行驶方向

F2 行驶方向

H 升降方向

L 纵向通道

M 中心

Q1 横向方向

Q2 横向通道

D 旋转方向

V 正面

R 背面

Claims (3)

1.一种用于无线电定位在工作区(222)内的用于集装箱(105，106，202)的运输车辆(101，201)的系统，所述系统具有无线电定位系统(107，214)，所述无线电定位系统包括多个有源的在地面上布置的并且发射位置数据的地标(107c，215c)、接收所述位置数据的天线(107a，107b，215a，215b)、至少一个处理接收的所述位置数据的接收器(107d，215d)，和具有至少一个运输车辆(101，201)，所述运输车辆具有带有接收器(107d，215d)的天线(107a，107b，215a，215b)中的至少一个天线和导航计算机(108，221)，所述导航计算机将所述位置数据转换成用于所述运输车辆的驾驶指令，其特征在于，在所述运输车辆(101，201)上布置至少两个天线(107a，107b，215a，215b)，所述至少两个天线(107a，107b，215a，215b)彼此间隔开并且导航计算机(108，221)除了运输车辆(101，201)的位置之外还由至少两个天线(107a，107b，215a，215b)的位置数据确定运输车辆(101，201)的方向，其中，特别地，所述运输车辆是用于集装箱(105，106)的跨运车(101)或用于拖车(204)的牵引车(203)，所述拖车(204)具有用于集装箱(202)的装载面。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地标(107c，215c)通过时分复用方法将位置信号作为预定序列发射。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述天线(107a，107b，215a，215b)被设计为TDMA自适应定向天线。

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