阅读说明：本技术 货柜自动对接设备和无人车对接系统 (Automatic counter docking equipment and unmanned vehicle docking system ) 是由 凌云飞 宫正 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种货柜自动对接设备和无人车对接系统,所述货柜自动对接设备包括：输送装置,用于运送货柜；驱动装置,用于驱动所述输送装置；定位装置,用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；主控制器,用于根据所述定位装置检测的信号判断所述设备是否到达预设位置,并在到达预设位置后启动所述驱动装置。本申请提出的货柜自动对接设备能够使物流车与货柜分离,从而实现货柜的自动对接和传输,解决了无人物流配送技术的一大难题,有利于实现无人物流配送的实用化；该设备集成到物流无人车上,可使其在无人参与的情况下,完成物流无人车之间的货柜对接。(The application relates to automatic butt-joint equipment of packing cupboard and unmanned car butt-joint system, the automatic butt-joint equipment of packing cupboard includes: a conveying device for transporting the container; a driving device for driving the conveying device; the positioning device is used for detecting a relative position signal between the container and a preset butt joint position; and the main controller is used for judging whether the equipment reaches a preset position according to the signal detected by the positioning device and starting the driving device after the equipment reaches the preset position. The automatic counter docking equipment can separate the logistics vehicle from the counter, so that automatic docking and transmission of the counter are realized, a great problem of an unmanned logistics distribution technology is solved, and the practicability of unmanned logistics distribution is realized; the device is integrated on the logistics unmanned vehicle, so that the container butt joint between the logistics unmanned vehicles can be completed under the condition of unmanned participation.)

货柜自动对接设备和无人车对接系统

技术领域

本申请涉及物流运输技术领域，具体涉及一种货柜自动对接设备和无人车对接系统。

背景技术

无人车在物流运输领域的研究应用越来越成熟，安全性能越来越高，未来物流无人车会取得在道路行驶的路权，逐步代替人和快递电动三轮车完成快递包裹的配送。物流无人车应用前景良好。

目前，物流无人车都是在小区内完成末端配送，由于物流无人车不能在主干道路行驶，需由快递员使用快递电动三轮车从站点拉到小区，然后人工扫码装到无人车货柜上，再由物流无人车配送。

相关技术中，货柜与物流车是一体化结构，货柜不能自由移动，因而在对接过程中，只能将包裹从物流车上取出，交给下个配送环节。而包裹的规格大小不一，难以实现自动化对接，快递包裹只能由快递员手动从站点拉取、人工扫码装柜。现有的物流系统在短驳、配送、对接的过程中需要人的参与，对接过程无法实现自动化，是无人配送技术所面临的问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种货柜自动对接设备和无人车对接系统。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种货柜自动对接设备，包括：

输送装置，用于运送货柜；

驱动装置，用于驱动所述输送装置；

定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；

主控制器，用于根据所述定位装置检测的信号判断所述设备是否到达预设位置，并在到达预设位置后启动所述驱动装置。

进一步地，所述设备还包括：

检测装置，用于检测是否存在待对接的货柜；

相应地，所述主控制器还用于：根据所述检测装置的检测结果判断货柜是否对接完成，在对接完成后控制所述驱动装置停止工作。

进一步地，所述设备还包括：

固定装置，用于固定货柜；

相应地，所述主控制器还用于控制所述固定装置执行开锁或闭锁动作。

进一步地，所述定位装置包括如下项中的至少一项：红外接收装置、红外发射装置；

所述输送装置为链条输送机或传送带，待对接的货柜放置在所述输送装置上；相应地，所述驱动装置为电动机；

所述货柜检测装置包括如下项中的至少一项：重力传感器、红外感应器。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种无人车对接系统，包括：无人驾驶的运输车和接收车；

所述运输车包括：运输车厢和第一自动对接设备；

所述接收车包括：接收车厢和第二自动对接设备；

所述第一自动对接设备包括：

第一输送装置，用于运送货柜，设置在所述运输车厢的内部下侧；

第一驱动装置，用于驱动所述第一输送装置；

第一定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；其中，预设的对接位置为接收车厢的位置；

第一主控制器，用于控制所述第一驱动装置的工作；

所述第二自动对接设备包括：

第二输送装置，用于运送货柜，设置在所述接收车厢的内部下侧；

第二驱动装置，用于驱动所述第二输送装置；

第二定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；其中，预设的对接位置为运输车厢的位置；

第二主控制器，用于根据所述第二定位装置检测的信号判断是否到达预设位置，并在到达预设位置后启动所述第二驱动装置。

进一步地，所述运输车包括多个运输车厢，并且每个所述运输车厢都对应设置有一套独立的第一自动对接设备；

多个所述运输车厢并排设置；

所述运输车厢的尺寸与所述接收车厢的尺寸一致；

所述运输车与所述接收车的高度相同，所述运输车厢的底端与所述接收车厢的底端位于相同的高度。

进一步地，所述第一定位装置包括两个红外发射装置，分别设置在所述运输车厢的一端的外部两侧；

所述第二定位装置包括两个红外接收装置，分别设置在所述接收车厢的一端的外部两侧。

进一步地，所述第二主控制器根据所述第二定位装置检测的信号判断是否到达预设位置，包括：

当两个红外接收装置能够分别接收到两个红外发射装置的红外信号时，则到达预设位置。

进一步地，所述第一自动对接设备还包括：第一检测装置，用于检测所述运输车厢内部是否存在货柜；所述第一检测装置设置在所述运输车厢的内部；

所述第二自动对接设备还包括：第二检测装置，用于检测所述接收车厢内部是否存在货柜；所述第二检测装置设置在所述接收车厢的内部；

所述第二主控制器还用于：根据所述检测装置的检测结果判断货柜是否对接完成，在对接完成后控制所述驱动装置停止工作。

进一步地，所述第一自动对接设备还包括：第一固定装置；所述第一固定装置设置在与所述第一定位装置相对的所述运输车厢的另一端的内部；

所述第一主控制器还用于：在到达预设位置后控制所述第一固定装置执行开锁动作；

所述第二自动对接设备还包括：第二固定装置；所述第二固定装置设置在与所述第二定位装置相对的所述接收车厢的另一端的内部；

所述第二主控制器还用于：在对接完成后控制所述第二固定装置执行闭锁动作。

本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：

本申请的方案针对现有物流无人车之间无法实现货柜自动对接的问题，提出了一种具有输送装置、驱动装置、定位装置的货柜自动对接设备，能够实现自动对接并传输货柜；该设备能够使物流车与货柜分离，从而实现货柜的自动对接，无需人工操作来对接包裹，解决了无人物流配送技术的一大难题，有利于实现无人物流配送的实用化；该设备集成到物流无人车上，可使其在无人参与的情况下，完成物流无人车之间的货柜对接。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种货柜自动对接设备的电路框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种接收车的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种运输车的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种运输车和接收车对接的结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种货柜结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子锁的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种货柜自动对接设备的原理框图。

该设备包括：

输送装置，用于运送货柜；

驱动装置，用于驱动所述输送装置；

定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；

主控制器，用于根据所述定位装置检测的信号判断所述设备是否到达预设位置，并在到达预设位置后启动所述驱动装置。

本申请的方案针对现有物流无人车之间无法实现货柜自动对接的问题，提出了一种具有输送装置、驱动装置、定位装置的货柜自动对接设备，能够实现自动对接并传输货柜；该设备能够使物流车与货柜分离，从而实现货柜的自动对接，无需人工操作来对接包裹，解决了无人物流配送方案中的一大难题，有利于实现无人物流配送的实用化；该设备集成到物流无人车上，可使其在无人参与的情况下，完成物流无人车之间的货柜对接。

一些实施例中，所述设备还包括：

检测装置，用于检测是否存在待对接的货柜。

所述货柜检测装置包括如下项中的至少一项：重力传感器、红外感应器。

需要说明的是，重力传感器只是用于检测是否有足够重量的物体存在，不需要检测货柜具体重量，以此来判断是否存在货柜。红外感应器可能会被遮挡，重力传感器也存在局限性，因而二者结合在一起可靠性更高。

相应地，所述主控制器还用于：根据所述检测装置的检测结果判断货柜是否对接完成，在对接完成后控制所述驱动装置停止工作。

具体来说，在运输车到达预设位置，且检测到车内存在货柜的条件下，则运输车的主控制器控制驱动装置开始工作，将货柜送出。在此过程中，运输车的检测装置持续进行检测，当检测的信号从“存在货柜”变为“不存在货柜”时，则判断货柜对接完成。

主控器仅在车厢位置对接完成且存在货柜时，控制驱动装置开始工作，即开始运输货柜。没有对接前，驱动装置是不工作的，即电动机没有转动。

此外，货柜检测装置还能够在运输的路程中，检测车上的货柜是否丢失。

一些实施例中，所述设备还包括：

固定装置，用于固定货柜；

相应地，所述主控制器还用于控制所述固定装置执行开锁或闭锁动作。

开始对接时，运输车的安全固定装置打开，货柜可以移动；货柜完全进入接收车时，安全固定装置关闭，固定货柜。

一些实施例中，所述定位装置包括如下项中的至少一项：红外接收装置、红外发射装置。

所述输送装置为链条输送机或传送带，待对接的货柜放置在所述输送装置上；相应地，所述驱动装置为电动机。

输送装置可以采用齿轮和链条组合而成的链条输送机，以保持货柜相对稳定。此外，输送装置也可以采用滚筒输送机等。

参照图1，物流无人车上设置有红外收发装置、驱动装置、输送装置、重力传感器、安全固定装置、红外感应装置、主控制器，此外，不同的无人车之间通过云系统进行数据的交互。

参照图2至图4，本申请的实施例还提供一种无人车对接系统，包括：无人驾驶的运输车和接收车。

所述运输车包括：运输车厢和第一自动对接设备；

其中，所述第一自动对接设备包括：

第一输送装置，用于运送货柜，设置在所述运输车厢的内部下侧；

第一驱动装置，用于驱动所述第一输送装置；

第一定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；其中，预设的对接位置为接收车厢的位置；

第一主控制器，用于控制所述第一驱动装置的工作。

所述接收车包括：接收车厢和第二自动对接设备；

其中，所述第二自动对接设备包括：

第二输送装置，用于运送货柜，设置在所述接收车厢的内部下侧；

第二驱动装置，用于驱动所述第二输送装置；

第二定位装置，用于检测货柜与预设的对接位置之间的相对位置信号；其中，预设的对接位置为运输车厢的位置；

第二主控制器，用于根据所述第二定位装置检测的信号判断是否到达预设位置，并在到达预设位置后启动所述第二驱动装置。

参照图2和图3，输送装置、重力传感器、红外感应装置、安全固定装置固定在车厢内部，驱动装置固定在车厢底部，红外发射装置固定在城市短驳物流无人车(运输车)的车厢外部，红外接收装置固定在小区配送物流无人车(接收车)的车厢外部。

所述主控制器分别连接重力传感器、安全固定装置、驱动装置、红外发射装置、红外接收装置，主控制器为无人车的核心处理器，通过对接收的信息进行分析并下达指令，完成货柜的对接。

所述云系统用来读取和存储快递包裹、货柜、货格、无人车的信息，分析优化得到在不同时间段前往不同小区进行短驳的方案。

两辆无人车存在差异，一种为大车即有多个车厢，用于站点到小区短驳；小车单个车厢，用于小区、园区配送。一般大车一辆，小车至少为一辆。

所述无人车可以读取云系统信息，进行相应货柜的对接、快递包裹的短驳、配送。

云系统不仅有存储信息、信息匹配，还有路径、时间规划等功能。

云系统不仅是货柜信息，还有快递包裹所在货格信息，货柜所在车辆信息。以及对运输车运送路线进行优化，合适的时间、路径运送到预定位置。

所述红外发射装置用于向接收车发射对接货柜所在车厢位置信息。接收车接收到信息后，自动调整车位。

所述红外接收装置用于接收运输车所发射的车厢位置信息，并将信息传输给主控制器。

所述驱动装置为双向驱动，用于控制输送装置的传输方向。

所述输送装置为链条输送机，与驱动装置通过齿轮传动机构相连，用于控制货柜的进出车厢。

所述重力传感器用于获取车厢内部是否存在货柜及货柜的进出信息，并将信息传给主控制器。

所述红外感应装置用于配合重力传感器获取货柜信息，双重保障，更为精确。

所述安全固定装置用于固定、稳定货柜，防止其抖动、脱落。

一些实施例中，所述运输车包括多个运输车厢，并且每个所述运输车厢都对应设置有一套独立的第一自动对接设备；

多个所述运输车厢并排设置；

所述运输车厢的尺寸与所述接收车厢的尺寸一致；

所述运输车与所述接收车的高度相同，所述运输车厢的底端与所述接收车厢的底端位于相同的高度。

一些实施例中，所述第一定位装置包括两个红外发射装置，分别设置在所述运输车厢的一端的外部两侧；

所述第二定位装置包括两个红外接收装置，分别设置在所述接收车厢的一端的外部两侧。

一些实施例中，所述第二主控制器根据所述第二定位装置检测的信号判断是否到达预设位置，包括：

当两个红外接收装置能够分别接收到两个红外发射装置的红外信号时，则到达预设位置。

一些实施例中，所述第一自动对接设备还包括：第一检测装置，用于检测所述运输车厢内部是否存在货柜；所述第一检测装置设置在所述运输车厢的内部；

所述第二自动对接设备还包括：第二检测装置，用于检测所述接收车厢内部是否存在货柜；所述第二检测装置设置在所述接收车厢的内部；

所述第二主控制器还用于：根据所述检测装置的检测结果判断货柜是否对接完成，在对接完成后控制所述驱动装置停止工作。

一些实施例中，所述第一自动对接设备还包括：第一固定装置；所述第一固定装置设置在与所述第一定位装置相对的所述运输车厢的另一端的内部。

所述第一主控制器还用于：在到达预设位置后控制所述第一固定装置执行开锁动作。

在运输车1的运输过程中，第一固定装置是闭锁状态，以固定货柜，避免货柜丢失。在到达预设位置后，需要先开锁，然后启动第一驱动装置，开始对接货柜。

所述第二自动对接设备还包括：第二固定装置；所述第二固定装置设置在与所述第二定位装置相对的所述接收车厢的另一端的内部；

所述第二主控制器还用于：在对接完成后控制所述第二固定装置执行闭锁动作。

对接完成后，接收车2需要控制第二固定装置闭锁，将货柜固定住。

下面结合具体的应用场景，对本申请的方案进行拓展说明。

参照图2至图4，装有货柜自动对接装置的运输车1和接收车2，运输车1和接收车2都包括主控制器3、驱动装置5、输送装置13、重力传感器6、红外感应装置4，运输车1还包括红外发射装置7，接收车2还包括红外接收装置8，输送装置13、重力传感器6、红外感应装置4固定在车厢内部，驱动装置5固定在车厢底部，红外发射装置7、红外接收装置8都是固定在车厢外部的。

参照图5和图6，固定装置9可以采用电磁锁，相应地，货柜11的侧壁上需要设置挂钩14与固定装置9配合使用。需要说明的是，货柜11的两端均设置有挂钩14，且两端的挂钩14的高度、位置均相同。

参照图5，货柜左右两面各9个货格，共18个，每个小区的快递量为15～20个，运输车能够装载5个货柜，满足5个小区的需求。

参照图2和3，运输车1可以包括多个车厢(图中所示为五个车厢)，接收车2可以只有一个车厢，运输车1和接收车2上的所有的车厢的尺寸都是一样的。

参照图4，为了便于运输车1和接收车2直接进行货柜对接，接收车2的车尾的一端设置为敞开式，也即接收车2的车厢尾端没有门；运输车1的一侧，也即运输车1的多个车厢的同一端也都设置为敞开式。这样的结构简化了物流车的构造，并且在对接货柜时不用考虑车厢门开关的问题。

运输车1的另一侧为封闭式，具有侧壁，且固定装置9设置在封闭的一侧，红外感应装置4、红外发射装置7都设置在敞开的一侧。接收车2的车厢靠近车头的一端为封闭式，具有侧壁，且固定装置9设置在封闭的一侧，红外感应装置4、红外接收装置8都设置在敞开的一侧。

需要说明的是，运输车1中的固定装置9在侧壁上的位置，与接收车2中的固定装置9在侧壁上的位置相同；货柜11两端的挂钩14，在两端的端面上的位置也相同，并且与固定装置9的位置相匹配。这样能够保证货柜11的两端都能够与任意的运输车1、接收车2相匹配。

在站点，快递员将快递包裹装在货格12内，一个小区内需要配送的快递包裹都装在货柜11内，然后货柜11放在运输车1的车厢中。

云系统10读取和存储快递包裹以及相应货格12、货柜11、车厢以及运输车1的信息，分析得到相应的时间段使得运输车1前往对应的小区。

运输车1和接收车2中均设置有无线通信模块15，用于接入互联网，与后台云系统10进行数据交互。运输车1在时间段内到地点时，运输车1和接收车2从云系统10读取货柜11的对接信息，开始进行对接。

运输车1将获得的信息传输给第一主控制器，第一主控制器下达开启指令给红外发射装置7。

接收车2将获得的信息传输给第二主控制器，第二主控制器下达开启指令给红外接收装置8。

运输车1上的红外发射装置7将货柜11所在车厢的位置信息发射出去。

接收车2上的红外接收装置8接收红外发射装置7所发出的信息，红外接收装置8将接收到的信息传输到第二主控制器，接收车2不断调整自身的位置，使得自身的车厢与运输车1的车厢对准。

运输车1和接收车2的车厢对对准后(即到达预设位置)，主控制器3下达关闭指令给红外发射装置7和红外接收装置8，红外发射装置7和红外接收装置8关闭。

运输车1通过第一主控制器将自身的固定装置9打开；然后货柜11能够移动，第一主控制器通过控制驱动装置5来控制输送装置13的转动，使得货柜11从运输车1的车厢向接收车2的车厢移动。

货柜11在进入接收车2的车厢时，红外感应装置4和重力传感器6识别到货柜11进入到车厢的信息，将信息传输给第二主控制器，第二主控制器下达开启指令给驱动装置5，驱动装置5开始转动使得输送装置13转动，不断地将货柜11传输到接收车2的车厢。

货柜11在离开运输车1的车厢时，红外感应装置4和重力传感器6识别到货柜11离开车厢的信息，将信息传输给第一主控制器，第一主控制器下达关闭指令给驱动装置5，驱动装置5停止转动。

货柜11完全进入接收车2的车厢时(即对接完成)，红外感应装置4和重力传感器6识别到信息，将信息传输给第二主控制器，主控制器下达关闭指令给驱动装置5，驱动装置5停止转动，同时第二主控制器控制固定装置9闭锁，固定货柜11。货柜11对接完成。

容易理解的是，图中所示的运输车1和接收车2，也可以是接收车2中的货柜向运输车1的车厢中移动，此时仅需控制驱动装置反转即可。

本申请的无人车对接系统可在无人参与的情况下，完成物流无人车之间的货柜对接，使物流无人车具有更多的功能，代替人和快递电动三轮车完成货物的短驳、配送，实现快递包裹由站点到用户的全程无人配送。

能够全程无人配送的物流无人车是未来物流无人车发展的趋势，本方案能够解决现有产品货柜不能自动对接且必须由人的参与才能实现快递包裹短驳、配送的问题，具有较大的应用前景和商业价值。

本申请的系统通过云系统读取和存储快递包裹、货柜相应信息，配合货柜自动对接装置，完成两无人车之间货柜的对接。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的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。

此外，在本申请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。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。