[实用新型]确定三维对象的位置和方位的位置检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定三维对象的位置和方位的位置检测系统。

背景技术

用于确定三维对象的位置和方位的方法尤其是用在集装箱吊车设备中以精确引导牵引车。为了装载和卸载，必须十分精确地定位集装箱吊车下的牵引车，由此负载能够通过集装箱吊车安全地放到牵引车的挂车上或从那里被提起。对牵引车的引导甚至还经常由监督人员手动进行。这不仅常常不精确，并且对于监督人员、吊车驾驶员和牵引车引导员来说绝对极其危险。目前市场上只存在非常少的用于将牵引车引入集装箱吊车设备中的自动化解决方案。在EP 1337454A1中公知一种用于将载重汽车相对于吊车对齐到期望位置的方法，其中借助于安装在吊车处的激光扫描器来确定载重汽车的位置。为此，确定载重汽车的——尤其是在载重汽车的挂车处的——棱边的位置。从EP 1337454A1中公知的方法的缺点是，用于正确位置检测所需的对于各个载重汽车车辆类型的说明必须通过吊车引导员手动输入。这是耗时的，并且容易产生错误。此外，用于推导出载重汽车位置的棱边探测也是不可靠的，因为激光扫描器仅发射有限数量的离散测量光束，从而棱边可能落入测量光束之间的空隙中。另外，从EP1337454A1中公知的方法做出了关于待检测载重汽车的方位的十分强烈的隐含假设。即以载重汽车基本上平行于码头堤岸行驶并且跟随一条直线作为前提。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于确定三维对象的位置和方位的位置检测系统。

一种用于确定三维对象的位置和方位的位置检测系统，该三维对象尤其是集装箱吊车设备中的牵引车，该位置检测系统具有

-用于扫描对象的至少一个表面截面和用于将在表面截面上通过其坐标 所标记的大量的点确定为扫描值的扫描装置，

-用于将所述扫描值描绘为标记至少一个表面截面的测量结果的预处理单元，

-用于存储描绘在可预先给定的对象状态的前提下可预先给定的测量结果的条件概率的概率对象模型的存储单元，

-用于从当前的标记至少一个表面截面的测量结果中按照概率模型由可预先给定的对象状态的概率和当前的测量结果的概率确定对象状态的估计的分析单元。

根据本实用新型，为了确定三维对象的位置和方位，借助于扫描装置扫描对象的至少一个表面截面，并且将在表面截面上通过其坐标所标记的大量点确定为扫描值。这些扫描值被描绘为标记至少一个表面截面的测量结果。概率对象模型在可预先给定的对象状态前提下描绘可预先给定的测量结果的条件概率。在此，对象状态的特征至少在于对象类型、对象位置和对象方位。从当前的标记至少一个表面截面的测量结果中，根据概率对象模型，由可预先给定的对象状态的概率和当前的测量结果的概率确定对象状态的估计。从所确定的对象状态估计中能够至少导出所扫描对象的对象类型、对象位置和对象方位。

通过基于概率对象模型使用表面截面而不是棱边作为所检测对象类型的标记属性，根据本实用新型对于可靠的位置确定，在待检测对象处不需要清楚可探测的棱边。此外，通过估计对象状态自动确定对象类型，使得耗时和容易产生错误的使用者输入不再是必要的。此外，由于在估计对象状态的范围内自动确定对象方位，所以避免了由于对于位置探测所涉及的错误的和刚性的前提条件所引起的不精确。

附图说明

下面借助实施例进一步阐述本实用新型。

图1示出用于确定三维对象的位置和方位的位置检测系统的示意图，

图2示出用于确定三维对象的位置和方位的方法的流程图，

图3示出具有根据概率对象模型所预期实验结果的牵引车的示意图，

图4示出具有根据概率对象模型的非预期实验结果的牵引车的示意图。

具体实施方式

在图1中示意性示出的用于确定三维对象的位置和方位的位置检测系统在本实施例中安装在集装箱吊车设备中，并且包括控制计算机101和安装在吊车102处的激光扫描器121。吊车102借助于通过吊车支架122引导的移动机构123可在集装箱吊车设备的转运区域内行驶，并且具有用于集装箱负载的升降机构124。

借助于作为扫描装置的激光扫描器121可以将驶入转运区域的具有用于待运输集装箱133的挂车132的牵引车103作为待检测对象来进行三维扫描。在扫描牵引车103时，通过激光扫描器121例如将牵引车103的顶面131检测为表面截面。在此，大量在顶面131上通过其坐标标记的点被确定为扫描值。此外，挂车132或者挂车132上的集装箱133的上侧也可以被检测为特征性的表面截面。