CN111182450A

CN111182450A - 一种行车定位方法、***、介质及设备

Info

Publication number: CN111182450A
Application number: CN202010031283.1A
Authority: CN
Inventors: 张会军; 罗超
Original assignee: Chengdu Sixiangzhi New Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Sixiangzhi New Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-13
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2040-01-13
Also published as: CN111182450B

Abstract

本申请实施例提供一种行车定位方法、***、介质及设备，涉及行车高精度定位技术领域。该行车定位方法包括第二基站同时与位置已知的第一基站、位置已知的第三基站测距，根据圆方程解算得到第二基站的三维坐标；基于第二基站的三维坐标计算得到第四基站的三维坐标；基于编码器角度信息计算挂钩的三维位置信息，即可得到货物定位信息。此定位方案最大化避免了UWB测距基站间非视距的问题。采用该定位方案的***的安装没有严格的要求，不必将基站安装到大车轨道的最末端，简化了安装。

Description

一种行车定位方法、***、介质及设备

技术领域

本申请涉及行车高精度定位技术领域，具体而言，涉及一种行车定位方法、***、介质及设备。

背景技术

行车在工业生产和物流中应用中较为广泛，但一般都不具备行车精确定位功能，少部分具有定位功能的行车存在精度低、安装困难、容易产生定位盲区。

传统的行车定位是在行车的轮轴上安装编码器，通过多个轮轴上的编码器对行车进行定位，该方案的缺点是在行车制动过程存在打滑，导致编码器计数错误，多次累计后会出现定位极不准确问题。另外常见的行车定位方案是通过激光测距仪实现定位，行车在运行过程中存在较大的振动且会产生形变导致激光测量存在误差。

发明内容

本申请提供一种行车定位方法、***、介质及设备，以能消除行车定位整个区域存在的盲区、简化行车定位***的安装问题、提高了定位***精度、消除了由于增加挂钩标而带来的标签续航问题和挂钩移动过程中摆动影响Z轴定位不准问题。此定位方案最大化避免了UWB测距基站间非视距的问题。采用该定位方案的***的安装没有严格的要求，不必像某些方案必须将基站安装到大车轨道的最末端，简化了安装。整个定位区域精度高，安装基站方便(安装位置限制小)。

本申请的实施例通过如下方式实现：

一种行车定位方法，包括将第一基站和第三基站设置于大车轨道同一侧，第二基站设置于小车轨道，行车减速器上设有编码器并设置于小车轨道上，货物通过挂钩挂载于所述行车减速器上，第四基站设置于小车轨道且位于所述挂钩上方；其中，所述第一基站和所述第三基站位置已知；

所述第二基站分别与所述第一基站和所述第三基站进行测距，获取所述第二基站与所述第一距离以及所述第二基站与所述第三基站的第二距离，根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标；

所述第二基站与所述第四基站进行测距，获取所述第二基站与第四基站的第三距离，基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标；

基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息。在大车轨道采用了两个基站来测量第二基站的坐标，减小了固定基站的安装难度增加了第二基站的定位精度。

优选的，所述第一基站和所述第三基站为固定基站，所述第二基站和所述第四基站为移动基站；其中，所述第二基站的Z轴坐标在第二基站辐射范围内固定不变；所述第四基站随小车一同在XY平面上移动。

优选的，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标，包括：以所述第一基站为圆心，所述第一距离为半径R₂₁建立第一圆方程，所述第一圆方程为：

(x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²+(z₂-z₁)²＝R₂₁ ² 公式(1)

以所述第三基站为圆心，所述第二距离R₂₃为半径建立第二圆方程，所述第二圆方程为：

(x₂-x₃)²+(y₂-y₃)²+(z₂-z₃)²＝R₂₃ ² 公式(2)

建立关于第二基站的第一直线方程，第一直线平行于大车轨道：

y₂＝k*x₂+b或者x₂＝c 公式(3)

计算所述第一圆方程和所述第二圆方程的第一交点坐标，基于所述第一交点坐标和所述第一直线方程得到第二交点坐标，所述第二交点坐标即为所述第二基站的三维坐标；

其中直线方程(3)平行与大车轨道，k、b通过测量得到，且保持不变；当k存在时为左边方程，不存在时为右边方程；x₂，y₂未知，x₁、x₃、y₁、y₃、z₁、z₂、z₃、R₂₁、R₂₃、k、b已知；

根据公式(1)、公式(2)、公式(3)将得到唯一的(x₂，y₂)；

即可得到第二基站的三维坐标(x₂，y₂,z₂)。在计算第二基站坐标过程中，最大化避免无线测距的非视距影响。

优选的，所述基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标，包括：

以所述第二基站为圆心，所述第三距离为半径建立第三圆方程；其中，所述第三圆方程为；

(x₂-x₄)²+(y₂-y₄)²+(z₂-z₄)²＝R₂₄ ² 公式(4)

建立关于第二基站的第二直线方程，第二直线垂直于大车轨道；其中，所述第二直线方程为：

根据公式(4)和公式(5)计算得到两组第四基站坐标值(x₄，y₄)和(x₄′，y₄′)，根据上述在第四基站的辐射范围内的第四基站的x轴，y轴坐标，结合第四基站的z轴坐标，即可得到第四基站的三维坐标值(x₄，y₄，z₄)；(x₄，y₄，z₄)是第四基站的三维坐标。通过圆与直线相交得到第四基站方法，对整个坐标系的选取没有限制。

优选的，所述基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息，具体包括：

将所述编码器的角度信息转换成高度信息，结合所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息，所述挂钩的三维位置信息即所述货物的三维位置信息；所述计算公式包括：货物z₅坐标计算公式：

公式(6)

货物x坐标计算公式：x₅＝x₄+α 公式(7)

货物y坐标计算公式：y₅＝y₄+β 公式(8)

根据公式(6)、(7)和(8)得到货物的(x₅，y₅，z₅)坐标，即完成了货物的三维定位；

其中，

为编码器输出角度，k1、b1为校准值，为编码器角度与高度换算值，可实测得到；k1指的是编码器角度到高度的换算斜率，b1是高度角度的换算固定偏移量，α，β是货物安装时的固定偏差值；其中α、β分别为货物与第四基站x、y坐标的固定偏移，α、β为固定值。采用编码器来测量挂钩高度，避免安装无线测距标签带来的续航问题。

优选的，所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于同侧；或者，所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于相对侧。

优选的，所述解算得到第二基站的三维坐标、计算得到第四基站的位置、基于编码器角度信息计算挂钩的三维位置信息过程通过处理器或任意基站进行；上述计算过程中所需要的数据是所有基站将数据全部回传至进行数据处理的处理器或任意基站上形成的。

一种行车定位***，包括：

参数设置模块，用于将第一基站和第三基站设置于大车轨道同一侧，第二基站设置于小车轨道，行车减速器上设有编码器并设置于小车轨道上，货物通过挂钩挂载于所述行车减速器上，第四基站设置于小车轨道且位于所述挂钩上方；其中，所述第一基站和所述第三基站位置已知；

第二基站的三维坐标获取模块，用于所述第二基站分别与所述第一基站和所述第三基站进行测距，获取所述第二基站与所述第一距离以及所述第二基站与所述第三基站的第二距离，根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标；

第四基站位置获取模块，用于所述第二基站与所述第四基站进行测距，获取所述第二基站与第四基站的第三距离，基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标；

货物定位信息获取模块，用于基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息。

一种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的行车定位方法的步骤。

一种行车定位设备包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的一种行车定位方法的步骤。

综上所述，本申请实施例提供一种基于测距基站的行车定位方法、***、介质及设备具有以下有益效果：

本行车定位方案主要能消除行车定位整个区域存在的盲区、简化行车定位***的安装问题、提高了定位***精度、消除了由于增加挂钩标而带来的标签续航问题和挂钩移动过程中摆动影响Z轴定位不准问题。此定位方案最大化避免了UWB测距基站间非视距的问题。采用该定位方案的***的安装没有严格的要求，不必像某些方案必须将基站安装到大车轨道的最末端，简化了安装

与纯编码器进行行车定位相比，该方案不存在因行车制动打滑而需反复重新校准的情况。

与无线测距技术相比UWB测距技术有更好的精度、更好的抗干扰能力。

与其他无线测距行车定位方案相比，有更小的定位盲区，本方案有最小的无线测距盲区。

采用了挂钩编码器，与其他方案更好的Z轴定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的所述行车定位方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的设备安装一示意图；

图3为本申请实施例提供的设备安装二示意图；

图4为本申请实施例提供的设备坐标示意图；

图标：

①-第一基站②-第二基站③-第三基站④-第四基站

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参照图1，一种行车定位方法应用于各个需要应用场景，包括：

步骤101：将第一基站和第三基站设置于大车轨道同一侧，第二基站设置于小车轨道，行车减速器上设有编码器并设置于小车轨道上，货物通过挂钩挂载于所述行车减速器上，第四基站设置于小车轨道且位于所述挂钩上方；其中，所述第一基站和所述第三基站位置已知；

步骤102：所述第二基站分别与所述第一基站和所述第三基站进行测距，获取所述第二基站与所述第一距离以及所述第二基站与所述第三基站的第二距离，根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标；具体过程：

步骤103：所述第二基站与所述第四基站进行测距，获取所述第二基站与第四基站的第三距离，基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标，具体过程是：

步骤104：基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息，具体过程包括：

工作过程是：

小车轨道上设置行车减速器，行车减速器通过挂钩挂载货物沿着平行于两个大车轨道的方向前进，将货物从起始点运送到终点。小车轨道运送货物期间，实时通过移动的第二基站、第四基站与第一基站和第二基站进行信号通讯。其中货物的三维坐标值是在第四基站z轴基础上，补偿第四基站到货物之间的z轴距离即可。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，所述第一基站和所述第三基站为固定基站，所述第二基站和所述第四基站为移动基站；其中，所述第二基站的Z轴坐标在第二基站辐射范围内固定不变；所述第四基站随小车一同在XY平面上移动。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，所述步骤102根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标，具体包括：

步骤1021：以所述第一基站为圆心，所述第一距离为半径R₂₁建立第一圆方程，所述第一圆方程为：

(x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²+(z₂-z₁)²＝R₂₁ ² 公式(1)；

步骤1022：以所述第三基站为圆心，所述第二距离R₂₃为半径建立第二圆方程，所述第二圆方程为：

(x₂-x₃)²+(y₂-y₃)²+(z₂-z₃)²＝R₂₃ ² 公式(2)；

步骤1023：建立关于第二基站的第一直线方程，第一直线平行于大车轨道：

y₂＝k*x₂+b或者x₂＝c 公式(3)

步骤1024：计算所述第一圆方程和所述第二圆方程的第一交点坐标，基于所述第一交点坐标和所述第一直线方程得到第二交点坐标，所述第二交点坐标即为所述第二基站的三维坐标；

其中直线方程(3)平行与大车轨道，k、b通过测量得到，且保持不变；当k存在时为左边方程，不存在时为右边方程；x₂,y₂未知，x₁、x₃、y₁、y₃、z₁、z₂、z₃、R₂₁、R₂₃、k、b已知；

步骤1025：根据公式(1)、公式(2)、公式(3)将得到唯一的(x₂，y₂)；即可得到第二基站的三维坐标(x₂,y₂,z₂)；由于通过公式(1、2)，第一基站、第二基站形成第一圆，第三基站、第二基站形成第二圆，第二基站的运动轨迹形成一个平行与大车轨道的直线方程；第一圆和第二圆会形成两个交点，再联合直线方程可以到到唯一的一个交点即第二基站的X；其中(x₂，y₂)未知，x₁、x₃、y₁、y₃、z₁、z₂、z₃、R₂₁、R₂₃、k、b已知；。

例如以图1中第一基站左边的大车轨道某处作为坐标原点P(x₀,y₀,z₀)，则图1中这种情况下，须知道。第二基站即可设置到小车轨道的左端点，又可设置到小车轨道的右端点上。

以图1为例，则可知，x₁＝x₃；y₃大于y₁；z₁＝z₂＝z₃＝z₄；y₂＝y₄＝y₅；货物三维坐标x₅＝x₄，y₅＝y₄；z₅＝z₄+补偿值。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，所述步骤103基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标，具体过程包括：

步骤1031：基于所述第二基站的三维坐标与所述第三距离进行圆和直线相交；

(x₂-x₄)²+(y₂-y₄)²+(z₂-z₄)²＝R₂₄ ²公式(4)

步骤1032：建立第二基站的直线方程(该直线垂直于大车轨道)y₄＝-k₂(x₄-x₂)+y₂公式(5)

其中，第二基站和第四基站连线的斜率k₂(垂直于大车轨道)：

步骤1033：根据公式(4)和公式(5)计算得到两组第四基站坐标值(x₄，y₄)和(x₄′，y₄′)，根据上述在第四基站的辐射范围内的第四基站的x轴，y轴坐标，结合第四基站的z轴坐标，即可得到第四基站的三维坐标值(x₄,y₄,z₄)；(x₄，y₄，z₄)是第四基站的三维坐标；其中，x₁、x₂、x₃、y₁、y₂、y₃、z₂、z₄、R₂₄已知。

还需注意：第二基站安装到小车轨道边上且处于固定第一基站或第二基站的另一侧如图1所示；第二基站也可安装小车轨道边上且处于第一基站(固定位置的UWB测距基站)或第二基站(固定位置的UWB测距基站)的同一侧如图2所示，当第一基站和第三基站之间没有任何遮挡，就会避免出现无线测距的菲涅尔区域问题，使得测试结果准确。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，所述步骤104基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息，具体包括：

步骤1041：将所述编码器的角度信息转换成高度信息，结合所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息，所述挂钩的三维位置信息即所述货物的三维位置信息；货物z₅坐标计算公式：

货物z₅坐标计算公式：

货物x坐标计算公式：x₅＝x₄+α公式 (7)

货物y坐标计算公式：，y₅＝y₄+β公式 (8)

步骤1042：如图3所述，根据公式(6)、(7)和(8)可得货物的(x₅,y₅,z₅)坐标，即完成了货物的三维定位；其中，

为编码器输出角度，k2、b2为校准值，k2指的是编码器角度到高度的换算斜率，b2是偏移量，α，β是货物安装时的固定偏差值；其中α、β分别为货物与第四基站x、y坐标的固定偏移，α、β为固定值；

其中，若挂钩在第四基站的正下方，则α、β为零。

其中，第一基站和第三基站设置于大车轨道同一侧；第二基站设置在小车轨道上；第四基站设置在行车挂钩的正上方，行车减速器上同心轴上连接编码器；货物通过挂钩挂载于行车减速器上。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，行车定位***由4个测距基站组成，第一基站1和第三基站3为固定基站(不随小车移动而移动)；第二基站2和第四基站4为移动基站，其中第二基站2平行与大车轨道移动，4号基站在整个XY平面上移动。图中4个基站的Z坐标安装后固定不会发生变化。

当第二基站与第一基站不在同一侧时，定位方法如下：如图1所示，第二基站2测量与第一基站1、第三基站3、第四基站4的距离,通过到第一基站1、第三基站3的距离及其第二基站的移动轨迹方程可解算得到X/Y坐标，可得到第二基站2基站的X、Y、Z三维坐标通过第二基站2到第四基站4的距离能够计算得到第四基站4的X、Y、Z三维坐标，通过编码器与行车减速器相连，可计算得到挂钩高度，通过第四基站4将可以得到挂钩的X、Y、Z三维坐标。

当第二基站与第一基站在同一侧时，定位方法如下：如图2所示，第二基站2测量与第一基站1、第三基站3、第四基站4的距离,通过到第一基站1、第三基站3的距离及其第二基站的移动轨迹方程可解算得到第二基站的XY坐标，可得到第二基站2基站的X、Y、Z三维坐标，通过第二基站2到第四基站4的距离及其第四基站的移动轨迹方程能够计算得到第四基站4的X、Y、Z三维坐标，通过编码器与行车减速器相连，可计算得到挂钩高度，通过第四基站4将可以得到挂钩的X、Y、Z三维坐标。

其中，1、第一基站、第二基站、第三基站、第四基站都是UWB基站；第一基站和第三基站固定需要安装到任意大车轨道的同一侧，第一基站和第三基站在大车轨道上的位置没有特别的要求，为了更高的测量精度需要这两个基站相间距离尽量大；第四基站安装小车轨道上且挂钩的正上方随小车轨道一同移动，第四基站会在XY整个平面上移动。例如第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于同侧(如图1所述，第一基站、第二基站、第三基站位于同一大车轨道上)；或者，所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于相对侧(如图2所述，第一基站、第二基站位于一个大车轨道上，第二基站位于与上述大车轨道平行的另一条大车轨道上)。

2、小车轨道垂直设置在两个平行的大车轨道之间，并在两个大车轨道之间行走，行走方向是平行于两个大车轨道。大车轨道是被固定在距离地面一定距离的横梁；

3、行车减速器上设置编码器，第四基站设置于挂钩正上方的小车轨道上；通过编码器获得货物距离地面的距离。挂钩编码器安装到挂钩行车减速器的同心轴上，编码器可测得减速器的转动角度，该角度与货物的高度存在线性关系，由此可计算得到货物的高度。为解决编码器翻转导致角度模糊问题此处使用绝对编码器。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，所述解算得到第二基站的三维坐标、计算得到第四基站的位置、基于编码器角度信息计算挂钩的三维位置信息过程通过处理器或任意基站进行；上述计算过程中所需要的数据是所有基站将数据全部回传至进行数据处理的处理器或任意基站上形成的。

为了详述上述实施例公开的行车定位方法，本申请对应提供行车定位***，具体包括：

上述行车定位工作过程是：小车轨道上设置行车减速器，行车减速器通过挂钩挂载货物沿着平行于两个大车轨道的方向前进，将货物从起始点运送到终点。小车轨道运送货物期间，实时通过移动的第二基站、第四基站与第一基站和第二基站进行信号通讯。其中货物的三维坐标值是在第四基站z轴基础上，补偿第四基站到货物之间的z轴距离即可。

该***中，第一基站、第二基站、第三基站、第四基站都是UWB基站；第一基站和第三基站固定需要安装到任意大车轨道的同一侧，第一基站和第三基站在大车轨道上的位置没有特别的要求，为了更高的测量精度需要这两个基站相间距离尽量大；第四基站安装小车轨道上且挂钩的正上方随小车轨道一同移动，第四基站会在XY整个平面上移动。例如第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于同侧(如图1所述，第一基站、第二基站、第三基站位于同一大车轨道上)；或者，所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于相对侧(如图2所述，第一基站、第二基站位于一个大车轨道上，第二基站位于与上述大车轨道平行的另一条大车轨道上)。

该***中，小车轨道垂直设置在两个平行的大车轨道之间，并在两个大车轨道之间行走，行走方向是平行于两个大车轨道。大车轨道是被固定在距离地面一定距离的横梁；

该***中，行车减速器上设置编码器，第四基站设置于挂钩正上方的小车轨道上；通过编码器获得货物距离地面的距离。挂钩编码器安装到挂钩行车减速器的同心轴上，编码器可测得减速器的转动角度，该角度与货物的高度存在线性关系，由此可计算得到货物的高度。为解决编码器翻转导致角度模糊问题此处使用绝对编码器。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例中所述的行车定位方法的步骤。

一种行车定位设备包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现本申请实施例中所述的行车定位方法的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种行车定位方法，其特征在于，包括：

将第一基站和第三基站设置于大车轨道同一侧，第二基站设置于小车轨道，行车减速器上设有编码器并设置于小车轨道上，货物通过挂钩挂载于所述行车减速器上，第四基站设置于小车轨道且位于所述挂钩上方；其中，所述第一基站和所述第三基站位置已知；

基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息。

2.如权利要求1所述行车定位方法，其特征在于：所述第一基站和所述第三基站为固定基站，所述第二基站和所述第四基站为移动基站；其中，所述第二基站的Z轴坐标在第二基站辐射范围内固定不变；所述第四基站随小车一同在XY平面上移动。

3.如权利要求1或2所述的行车定位方法，其特征在于根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的坐标以及所述第三基站的坐标利用圆方程解算得到第二基站的三维坐标，包括：

以所述第一基站为圆心，所述第一距离为半径R₂₁建立第一圆方程，所述第一圆方程为：

(x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²+(z₂-z₁)²＝R₂₁ ² 公式(1)

(x₂-x₃)²+(y₂-y₃)²+(z₂-z₃)²＝R₂₃ ² 公式(2)

y₂＝k*x₂+b或者x₂＝c 公式(3)

根据公式(1)、公式(2)、公式(3)将得到唯一的(x₂,y₂)；

即可得到第二基站的三维坐标(x₂，y₂,z₂)。

4.如权利要求3所述的行车定位方法，其特征在于所述基于第二基站的三维坐标以及所述第三距离计算得到所述第四基站的三维坐标，包括：

(x₂-x₄)²+(y₂-y₄)²+(z₂-z₄)²＝R₂₄ ² 公式(4)

建立关于第二基站的第二直线方程，第二直线垂直于大车轨道且过第四基站；其中，所述第二直线方程为：

根据公式(4)和公式(5)计算得到两组第四基站坐标值(x₄，y₄)和(x₄′，y₄′)，根据上述在第四基站的辐射范围内的第四基站的x轴，y轴坐标，结合第四基站的z轴坐标，即可得到第四基站的三维坐标值(x₄,y₄,z₄)；(x₄,y₄,z₄)是第四基站的三维坐标。

5.如权利要求1、2或4所述的行车定位方法，其特征在于所述基于编码器角度信息和所述第四基站的三维坐标计算挂钩的三维位置信息以得到货物的定位信息，具体包括：

公式(6)

货物x坐标计算公式：x₅＝x₄+α公式 (7)

货物y坐标计算公式：y₅＝y₄+β公式 (8)

根据公式(6)、(7)和(8)得到货物的(x₅,y₅,z₅)坐标，即完成了货物的三维定位；

其中，

为编码器输出角度，k1、b1为校准值，为编码器角度与高度换算值，可实测得到；k1指的是编码器角度到高度的换算斜率，b1是高度角度的换算固定偏移量，α，β是货物安装时的固定偏差值；其中α、β分别为货物与第四基站x、y坐标的固定偏移，α、β为固定值。

6.如权利要求5所述的行车定位方法，其特征在于所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于同侧；或者，所述第二基站设置于小车轨道上，且与第一基站、第三基站位于相对侧。

7.如权利要求1、2、4或6所述的行车定位方法，其特征在于所述解算得到第二基站的三维坐标、计算得到第四基站的位置、基于编码器角度信息计算挂钩的三维位置信息过程通过处理器或任意基站进行；上述计算过程中所需要的数据是所有基站将数据全部回传至进行数据处理的处理器或任意基站上形成的。

8.一种行车定位***，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的行车定位方法的步骤。

10.一种行车定位设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的一种行车定位方法的步骤。