一种起重机(100)防碰撞系统(110)，包括：扫描设备(112)，安装在所述起重机中，包括被布置为测量沿第一行进方向从所述起重机(100)到目标(130)的光学距离的激光扫描器(113)；以及检测设备(140)，被布置为通过所述扫描设备(112)自动检测目标(130)。所述检测设备(140)被布置为用于：通过所述扫描设备(112)限定货物搬运区域(120)的三维参考区(510)，所述参考区由所述货物搬运区域的表面(530)组成并且具有竖直公差；以及基于由所述扫描设备(112)限定的高度不同于所述参考区(510)，检测所述货物搬运区域(120)中的目标(130)。还描述了一种控制系统、一种防碰撞方法、一种防碰撞程序和一种防碰撞系统的制造方法。一种防碰撞系统的制造方法。一种防碰撞系统的制造方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】起重机防碰撞系统、方法、程序以及制造方法
[0001]本专利技术涉及一种起重机防碰撞系统、控制系统、防碰撞方法、防碰撞程序以及防碰撞系统的制造方法。
技术介绍
[0002]本部分将向读者提供有用的背景信息，而不是旨在承认此处描述的技术作为现有技术。
[0003]集装箱起重机用于例如在港口移动集装箱，诸如20英尺和40英尺的海运集装箱。集装箱通常被大量操纵，因此，考虑到集装箱的尺寸，集装箱码头需要大量空间。为了确保自动集装箱操纵的安全性，集装箱堆场被围住并设有接近控制件，以便即使在故障状况下也不会发生人身伤害。还尝试避免材料损坏，既避免损坏正被操纵的材料，又避免减慢集装箱的操纵。
[0004]针对自动起重机防碰撞，使用各种测量装置(诸如超声和激光传感器)，利用这些测量装置来监测移动起重机与障碍物在移动方向上的距离。通过超声测量距离本身是简单的并且非常可靠的，但是具有不良的辨别能力：根据超声测量中，未必清楚位于起重机前面的障碍物将保持在其路径中或在其路径外部。使用基于激光传感器的测量反过来必须接受单个点或线，或者不断地移动传感器，从而削弱测量方案在经受强烈颠簸以及所有天气状况的环境中的耐久性。移动部分也自然磨损，并且需要维护，例如润滑、更换磨损表面和清洁以保持运行。
[0005]除了起重机防碰撞之外，还需要检测起重机的危险区域中的人员，并且优选地还检测较大的动物。借助对与起重机相关的危险区域的可靠监测，将可以避免或减少对围住起重机的工作区域和/或覆盖起重机的工作区域的接近控制布置的需要。
[0006]本专利技术的目的是避免或减轻现有技术的上述缺点，或者提供对当前技术的新的替代方案或改进。
技术实现思路
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供一种起重机防碰撞系统，包括：
[0008]扫描设备，安装在起重机中，所述扫描设备包括：激光扫描器，被布置为测量沿第一行进方向从起重机到目标的光学距离；
[0009]检测设备，被布置为通过扫描设备自动检测目标，
[0010]其特征在于：检测设备被布置为用于：
[0011]通过扫描设备限定货物搬运区域的三维参考区，该参考区由货物搬运区域的表面组成并且具有竖直公差；以及
[0012]基于由扫描设备限定的高度不同于所述参考区，检测货物搬运区域中的目标。
[0013]激光扫描器可以是3D激光扫描器。3D激光扫描器可以是多层激光扫描器。3D激光扫描器可以是LiDAR(光检测和测距)扫描器。
[0014]防碰撞系统可以是可调整的。调整可包括沿高度方向改变激光扫描器的安装位置。调整可包括沿横向方向改变激光扫描器的竖直安装位置。
[0015]货物搬运区域的表面可以近似为平面。
[0016]公差可以被限定为，使得当起重机以起重机的最大可能加速度或减速度移动针对起重机指定的最大允许质量时，激光扫描器的来自货物搬运区域的表面的测量的至少N％保持在公差的极限内。N可以是50。N可以是90。N可以是95。N可以是99。N可以是99.9。
[0017]扫描设备可以被布置为沿向下的对角线方向扫描。扫描设备的大部分测量可以沿向下的对角线方向指向。扫描设备可以被布置为沿向下的对角线方向扫描，使得当扫描设备安装在在货物搬运区域中工作的起重机中时，扫描设备在其整个测量区域上接收来自货物搬运区域或来自货物搬运区域中的目标的距离测量信息。扫描设备可以被布置为沿向下的对角线方向扫描，使得当扫描设备安装在在货物搬运区域中安装的起重机中时，扫描设备在其整个测量区域上接收来自货物搬运区域或来自货物搬运区域中的目标的距离测量信息。扫描设备可以被布置为以最小角度沿向下的对角线方向扫描，该最小角度与水平相差不超大于0或5或10或20度。扫描设备可以被布置为以最大角度沿向下的对角线方向扫描，该最大角度与水平相差不大于5或10或20或30或45或60或69度。
[0018]检测设备可以被布置为如果扫描设备没有从由扫描设备测量的区域的任何部分接收来自参考区内部的距离测量信息，则启动危害避免程序。
[0019]危害避免程序可包括发出音频信号。危害避免程序可包括发出光信号。危害避免程序可包括减慢起重机的移动。危害避免程序可包括起重机的紧急停止。危害避免程序可包括将负载升高得更高以减小负载与目标碰撞的概率。危害避免程序可包括改变起重机的方向。危害避免程序可包括相对于起重机横向地移动负载。危害避免程序可包括将通知发送到另一起重机和/或向终端或终端监控的控制系统。通知可包括关于目标位置的信息，例如目标的坐标。
[0020]货物搬运区域可以是至少部分地由起重机管理的存储区域。货物搬运区域可以是用于搬运和存放ISO集装箱的集装箱搬运区域。
[0021]检测设备可以被布置为识别从货物搬运区域的参考区向下的偏离，诸如在货物搬运区域中产生的坑洼或沉降。检测设备可以被布置为识别形成在货物搬运区域中的一个或多个参考点或表面。所述一个或多个参考点或表面可包括从货物搬运区域突出或延伸到货物搬运区域中的一个或多个部分。检测设备可以被布置为借助检测到的一个或多个参考点或表面来促进起重机的导航。
[0022]扫描设备可包括根据起重机的每个主方向安装在前端的一个或多个激光扫描器。主方向可以是向前和向后的。扫描设备还可包括相对于主方向的一个或多个激光扫描器，所述一个或多个激光扫描器安装到起重机的侧面或起重机的提升元件的侧面。
[0023]一个或多个或者所有扫描设备可以是3D激光扫描器。3D激光扫描器的光束可以是锥形的。3D激光扫描器的光束的张开角可以是至少20、30、40、50、90或180度。
[0024]一个或多个激光扫描器可以安装在5m或更高、6m或更高、8m或更高或者10m或更高的高度。
[0025]一个或多个激光扫描器可以在6m或更低、9m或更低或者12m或更低的高度。扫描设备可以被布置为当起重机满载并且处于最高速度时，在货物搬运区域的平面中扫描远于移
动起重机的制动距离。
[0026]扫描设备可以安装在这样的高处并且具有这样的稍微向下指向的角度，所述高处和角度使得扫描设备能够及时检测起重机的路径中的不动目标以避免碰撞。扫描设备可以安装在这样的低处，所述低处使得当目标是参考单元或碰撞测试假人时，无论目标的位置如何，都可以由扫描设备检测起重机的路径中的目标。碰撞测试假人可以是Hybrid III、THOR或SID
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II。参考单元可以是矩形棱柱。参考单元的最小直径可以小于0.1m，参考单元的最小直径可以小于0.15m，参考单元的最小直径可以小于0.2m，参考单元的最小直径可以小于0.25m，参考单元的最小直径可以小于0.3m，参考单元的最小直径可以小于0.4m，参考单元的最大直径可以小于2m。参考单元的最大直径可以小于1.5m，参考单元的最大直径可以小于1m。
[0027]可以选择3D激光扫描器的安装位置和精度，使得由平行测量点或段形成的测量层之间的距离为10cm或更小、15cm或更小、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种起重机(100)防碰撞系统(110)，包括：扫描设备(112)，安装在起重机中，所述扫描设备(112)包括：激光扫描器(113)，被布置为测量沿第一行进方向从所述起重机(100)到目标(130)的光学距离；检测设备(140)，被布置为通过所述扫描设备(112)自动检测目标(130)；其特征在于：所述检测设备(140)被布置用于：通过所述扫描设备(112)限定货物搬运区域(120)的三维参考区(510)，所述参考区由所述货物搬运区域的表面(530)组成并具有竖直公差；以及基于由所述扫描设备(112)限定的高度不同于所述参考区(510)，检测所述货物搬运区域(120)中的目标(130)。2.根据权利要求1所述的防碰撞系统(110)，其特征在于，所述激光扫描器(113)是3D激光扫描器。3.根据权利要求1或2所述的防碰撞系统(110)，其特征在于：所述竖直公差被限定为，使得当所述起重机(100)以所述起重机(100)的最大可能加速度或减速度移动针对所述起重机(100)指定的最大允许质量时，所述激光扫描器(113)的来自所述货物搬运区域(120)的表面的测量的至少N％保持在公差的极限内；并且N为95。4.根据前述权利要求中任一项所述的防碰撞系统(110)，其特征在于：所述扫描设备(112)被布置为沿向下的对角线方向扫描；并且所述检测设备被布置为，如果所述扫描设备没有从由所述扫描设备测量的区域的任何部分接收来自所述参考区内部的距离测量信息，则启动危害避免程序。5.根据前述权利要求中任一项所述的防碰撞系统(110)，其特征在于，所述检测设备(140)被布置为识别从所述货物搬运区域(120)的所述参考区(510)向下的偏差。6.根据前述权利要求中任一项所述的防碰撞系统(110)，其特征在于，所述扫描设备(112)包括根据每个主方向安装在所述起重机(100)的前端的一个或多个激光扫描器(113)。7.根据前述权利要求中任一项所述的防碰撞系统(110)，其特征在于，所述扫描设备(112)被安装在这样的高处并且具有这样稍微向下指向的角度，所述高处和角度使得所述扫描设备(112)能够及时检测所述起重机(100)的路径中的目标(130)以避免碰撞。8.根据前述权利要求中任一项所述的防碰撞系统(110)，其特征在于，所述扫描设备(112)被安装在这样的低处，所述低处使得当所述目标(130)是参考单元或碰撞测试假人...
【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：科尼起重机全球公司，
类型：发明
国别省市：
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