具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2来描述根据本发明第一方面实施例提供的车厢参数检测方法。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种车厢参数检测方法，用于自动装车机的车厢参数检测系统，车厢参数检测系统包括水平测距装置，车厢参数检测方法包括如下步骤：

S102：在获取到预设指令时，将水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置，控制水平测距装置工作，以获取车厢的第一宽度数据；

S104：使水平测距装置沿水平方向旋转第一预设角度，然后控制水平测距装置获取车厢的第二宽度数据；

S106：根据第一预设角度、第一宽度数据、第二宽度数据和车辆标准停靠时的车厢轮廓线计算出车辆停靠时的车厢偏转角度。

根据本发明提供的车厢参数检测方法，其主要应用于自动装车机的车厢参数检测系统，车厢参数检测系统包括水平测距装置，水平测距装置为距离传感器，能够获取测距探头距待测物的距离。当获取到预设指令时，水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置，然后控制水平测距装置工作，以获取车厢的第一宽度数据(即水平测距装置与车厢长臂之间的距离)并记录。这里强调一下，确定水平测距装置的预设位置也即确定了水平测距装置发出的感应信号所在方向与车厢任一侧壁所成的夹角。然后控制水平测距装置沿水平方向旋转第一预设角度，然后控制水平测距装置获取车厢的第二宽度数据(水平测距装置与车厢长臂的测量距离)并记录。在该过程中，优选的，第一预设角度为5°至10°，如此可以避免旋转角度过大，导致水平测距装置无法第二次获取水平测距装置与车厢长臂的测量距离。最后，根据第一预设角度、第一宽度数据、第二宽度数据和车辆标准停靠时的车厢轮廓线计算出车辆停靠时的车厢偏转角度。本申请提供的车厢参数检测方法无论车辆停靠后，其车厢的偏转角度如何，只需要控制水平测距装置在车厢内部旋转一次，并依次记录旋转前后两次获取的水平测距装置与车厢长臂的距离，然后便可根据水平测距装置的预设位置、两次获取的距离信息、水平测距装置自转角度以及车辆标准停靠时的车厢轮廓线便可计算出车辆停靠时的车厢偏转角度。本申请的检测方法不需要向现有技术中那样建立直角坐标系，也不需要采用龙门架等大型设备、操作简单。本方案提供的检测方法能够通过两次数据的测量可快速的得到车辆的偏转角度，使得自动装车机能够根据车辆偏转角度、货车的尺寸自动装车，提高了工作效率。另外，在该方案中，当然也可以控制水平测距装置的预设位置，使得水平测距装置获取两次车厢的长度数据(水平测距装置与车厢短臂的测量距离)，如此也可以测得车厢的偏转角度。

其中，在预设位置固定的时候，水平测距装置与车厢的位置关系是固定的，此时，可提前确定出于预设位置相关的参数，然后将该参数设置为定值。这样在偏转角度过程中，便不用考虑水平测距装置在车厢内的位置影响，以此便可降低后续计算难度。当然，预设位置也可根据需要设置为动态位置，而在预设位置为动态位置时，后续计算偏转角度过程时，需要结合该位置来进行计算。

在上述实施例中，车厢参数检测方法还包括根据用户的输入信息生成启动检测指令或接收自动装车机发送出的启动检测指令，预设指令为启动检测指令。

在该技术方案中，检测之前，用户可以输入信息生成启动检测指令或者由自动装车机发出启动检测指令，这样系统接收到启动检测指令后，可控制水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置，完成检测的步骤。进一步，车辆停稳后也可以生成车辆到位指令，这样系统能够接收车辆到位指令，并完成检测的步骤。该方案有效的将检测方法和车辆停放信息相结合，当车辆停稳后可以立即完成检测步骤，提高了工作效率。

在上述实施例中，将水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置的步骤包括：将水平测距装置从车厢外的初始位置移动到车厢上方的指定位置；使水平测距装置从指定位置下降预设高度至预设位置。

在该技术方案中，当系统接收到预设指令后，控制水平测距装置从车厢外的初始位置移动到车厢上方的指定位置；其中指定位置可以是车厢上方的任一位置，在该过程中只需要确定水平测距装置发出的感应信号所在方向与车厢一侧壁所成的夹角即可。然后使水平测距装置从指定位置下降预设高度至预设位置，这样便可以两次获得水平测距装置与车厢短臂的测量距离，进一步测量出车辆的偏转角度。

在上述实施例中，车厢参数检测系统包括旋转横杆，水平测距装置能够升降地安装在旋转横杆上，水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置的步骤包括：使旋转横杆与车厢的前后方向的中线平行；驱动旋转横杆沿水平方向旋转第二预设角度，以将水平测距装置移动至指定位置；驱动水平测距装置下降预设高度至预设位置。

在该技术方案中，车厢参数检测系统包括旋转横杆，水平测距装置能够升降地安装在旋转横杆上。这样旋转横杆可带动水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢上方的指定位置。然后在控制水平测距装置下降至预设位置。进一步，在未接收到测量指令的时候，旋转横杆优选的与车厢的前后方向的中线平行，当接收到测量指令后，系统驱动旋转横杆沿水平方向旋转第二预设角度到达车厢上方的指定位置。由于该过程中，在测量之前，旋转横杆与车厢的前后方向的中线的平行的，那么系统驱动旋转横杆沿水平方向旋转第二预设角度到达车厢上方的指定位置后，可根据第二预设角度直接得到水平测距装置发出的感应信号所在方向与车厢一侧壁所成的夹角，如此可以提高检测效率。进一步，第二预设角度为90°左右，这样当旋转横杆移动到车厢上方指定位置后，可计算出水平测距装置发出的感应信号所在方向与车厢一侧壁所成的夹角为直角，这样在通过二次余弦定理计算车厢偏角的时候，方便于计算。

在上述实施例中，车厢参数检测系统还包括垂直测距装置，车厢参数检测方法还包括：在水平测距装置下降过程中，通过水平测距装置检测出的数据判断水平测距装置是否进入到车厢内；在水平测距装置进入到车厢内时，控制垂直测距装置工作，并根据垂直测距装置获取的数据计算出车厢的深度。

在该技术方案中，车厢参数检测系统还包括垂直测距装置，用于检测车厢的深度。在水平测距装置下降过程中，通过水平测距装置检测出的数据来判断水平测距装置是否进入到车厢内；当水平测距装置测量的数据发生突变的某一时刻，证明水平测距装置刚好落入车厢内，此时控制垂直测距装置工作，即可测量出车厢的深度。

实施例二

如图2所示，本实施例提供了一种车厢参数检测方法，用于自动装车机的车厢参数检测系统，车厢参数检测系统包括水平测距装置，车厢参数检测方法包括如下步骤：

S202：检测到车辆停放后生成的车辆到位指令后，将水平测距装置从车厢外的初始位置移动到车厢上方的指定位置；

S204：使水平测距装置从指定位置下降预设高度至预设位置；

S206：当水平测距装置刚刚进入到车厢内时，分别控制垂直测距装置和水平测距装置工作，并分别获取车厢的深度数据和第一宽度数据；

S208：使水平测距装置沿水平方向旋转第一预设角度，然后控制水平测距装置获取车厢的第二宽度数据；

S210：根据第一预设角度、第一宽度数据、第二宽度数据、车厢的深度数据和车辆标准停靠时的车厢轮廓线计算出车辆停靠时的车厢偏转角度和车厢的深度。

本发明第二方面的实施例，提供了一种车厢参数检测系统。

下面参照图3至图6来描述根据本发明实施例提供的车厢参数检测系统。

如图3所示，本实施例提供了车厢参数检测系统包括水平测距装置，用于检测车厢的宽度；移动组件，与水平测距装置连接，用于将水平测距装置从车辆的车厢外的初始位置移动到车厢内的预设位置，并用于驱动水平测距装置沿水平方向旋转。

具体的，旋转驱动装置为第一驱动电机23，旋转组件包括旋转横杆21，旋转横杆21的一端通过齿轮箱24内部的齿轮与第一驱动电机23配合连接，这样在第一驱动电机23的驱动下，旋转横杆21可围绕齿轮箱24旋转。齿轮箱24通过连接杆51与架体5连接。升降驱动装置为第二驱动电机31，第二驱动电机31通过竖向杆与框架33连接，竖向杆为丝杠32，在旋转横杆21的另一端设有螺母22，螺母22套设在丝杠32的外侧，这样在第二驱动电机31的驱动下，第二驱动电机31、丝杠32、框架33可共同沿着螺母22做升降运动。进一步，框架33内部设有自转驱动装置，自转驱动装置为第三驱动电机41，第三驱动电机41的输出端与测距支架1连接，测距支架1的下端与水平测距装置11，垂直测距装置12连接，水平测距装置11为两个，两个水平测距装置11沿同一方向水平设置，且朝向相反，垂直测距装置12为一个，垂直测距装置12的探测头竖直朝下设置。这样在第一驱动电机23的驱动下，水平测距装置11和垂直测距装置12可从车厢外的初始位置移动到车厢上方的指定位置，在第二驱动电机31的驱动下，水平测距装置11和垂直测距装置12可从指定位置下降预设高度至预设位置，进而对车厢尺寸进行测量。

检测系统还包括控制装置，控制装置包括储存器和处理单元，存储器上存储有计算机程序，处理单元执行计算机程序时实现本申请第一方面实施例提供的任一项的车厢参数检测方法。

当然在上述实施例中，竖向杆也可以固定安装在旋转横杆21上，此时，框架33上设有能够在竖向杆上滑动的移动滑块，并在框架33上安装有驱动装置(图中未示出)，这样在驱动装置的作用下，框架33也可以通过移动滑块沿着竖向杆做升降运动，进而带动水平测距装置11和垂直测距装置12进入到车厢内。

在一个具体实施例中，车厢参数检测系统如图3所示，下面以该结构为例，来进一步说明本申请中的测量车厢尺寸的检测方法。

首先，说明一下，在实际测量过程中，由于水平测距装置和垂直测距装置自身有一定的长度，这导致在实际测量过程中测量距离与实际距离存在一定的误差，此误差可以忽略不计。当然为了测量结果的更加精确，下面的实施例将水平测距装置和垂直测距装置自身的长度都算在测量范围内。具体的，两水平测距装置检测面之间的距离为e，垂直测距装置检测面与两水平测距装置的检测中心的距离为f，e与f均为定值。

基于如图3所示的车厢参数检测系统，其测量车厢尺寸的方法包括如下步骤：

步骤1：第一驱动电机23转动，带动旋转横杆21和丝杠32绕着连接杆51中心正向水平旋转90°，水平测距装置11和垂直测距装置12到达被测车箱的上方，并确保两个水平测距装置11所在直线与标准状态下的车厢长臂垂直。

步骤2：第二驱动电机31驱动框架33、水平测距装置11和第三驱动电机41整体下降，以使水平测距装置11和垂直测距装置12向车箱内移动，当2个水平测距装置11的数据突变时，证明水平测距装置11和垂直测距装置12完全到达车箱内，记录此时的垂直测距装置12测得的数据h₁，同时记录右侧水平测距装置11获得的第一宽度数据W₁，记录左侧水平测距装置11获得的第三宽度数据W₂。根据垂直测距装置12测得的数据h₁可知，车厢的深度H＝h₁+f。

步骤3：第三驱动电机41带动水平测距装置11绕电机轴中心顺时针旋转第一预设角度θ，并记录右侧水平测距装置11旋转角度后获得的第二宽度数据W₃。

步骤4：如图4所示，根据水平测距装置11获取的第一宽度数据W₁和第二宽度数据W₃，以及两个水平测距装置11长度e，2次利用余弦定理求出货车的偏转角度α，然后通过偏转角度α和水平测距装置11获取的数据W₁、W₂，算出车辆车箱宽。其中，具体算法如下：

车辆停靠角度α的计算：

1)θ角与W_F、W_S组成的三角形，在利用余弦定理θ角所对的边的长度A为：

其中，W_S表示的是第二宽度数据W₃与单个水平测距装置11的长度e/2之和，即W_S＝W₃+e/2。W_F表示的是第一宽度数据W₁与单个水平测距装置11的长度e/2之和，即W_F＝W₁+e/2。上述公式，在计算θ角时，考虑了水平测距装置本身的长度。

2)W_F与A的夹角β，由下边的余弦定理关系式可以求出夹角β：

3)求出停靠角度α：当车辆顺时针方向偏转时，β＜90°，α＝90°-β＞0。当车辆逆时针方向偏转时，β＞90°，α＝90°-β＜0。

车辆车箱长W的计算：W＝(W₁+W₂+e)cosα。

步骤5：如图5所示，第三驱动电机41带动水平测距装置11绕电机轴中心顺时针旋转角度90°-θ，获得第三组数据L₁、L₂；根据第三组数据L₁、L₂，以及车辆偏转角度a，求出当前车箱长。

车辆车箱长L为：L＝(L₁+L₂+e)cosα。

步骤6：如图6所示，进一步的通过L₂、e、停靠角度α、还可以获得检测头中心到车箱前车板的垂直距离b、到车箱侧车板的垂直距离c。

其中，b＝(L₁+e/2)cosα，c＝(W₂+e/2)cosα。

步骤7：车厢的长、宽、深、停车角度等参数测量完成，框架33上升到预设位置，第一驱动电机23逆时针旋转90°带动测距支架1回到原位，完成一次车箱的测量。

其中，图4至图6的虚线方框表示的是车辆标准停靠时的车厢轮廓线，实线方框表示的是车辆实际停靠时的车厢轮廓线。

本发明第三方面的实施例提供了一种自动装车机，包括：自动装车系统；还包括本申请第二方面任一项技术方案所提供的车厢参数检测系统，车厢参数检测系统能够与自动装车系统通信，以进行数据收发。由于本实施例提供的自动装车机包括本申请第二方面实施例任一项技术方案提供的检测系统，因此本申请提供的自动装车机包含申请第二方面任一项技术方案提供的检测系统的全部有益效果，在此不在赘述。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。