CN113581702B - 一种基于四向车行驶距离的定位方法 - Google Patents

一种基于四向车行驶距离的定位方法 Download PDF

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Abstract

一种基于四向车行驶距离的定位方法，涉及车辆控制技术领域，方法包括：步骤S01，控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，确定四向车所在层。步骤S02，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层，然后令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器的定位距离、转动角度，并发送到控制端。步骤S03，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号获得四向车当前位置。本发明的优点是整体便于安装，成本低，便于适应四向车以及轨道的更新换代。

Description

一种基于四向车行驶距离的定位方法
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及一种基于四向车行驶距离的定位方法。
背景技术
穿梭车作为自动化物流***中一种智能型轨道导引搬运设备，具有沿着固定路径动态移载的功能，可实现物料在不同站点之间的传送，使得自动化输送***的设备布局更加紧凑、简捷，提高了物料输送效率，在自动化物流***中的应用日益广泛。穿梭车配备有智能感应***，能自动记忆原点位置，自动加、减速控制***，以智能、灵活的特点获得了越来越多的应用。穿梭车在货架轨道上以往复或回环方式行走实现取货、运送、存货等任务。穿梭车定位方法以及定位精度对货架轨道设计、安装，货架空间利用率有极大影响。
采用GPS定位很难确定穿梭车所在的高度，对于多层库来说定位不准确。基于成本考虑，目前穿梭车多采用数孔定位方法，即在穿梭车运行轨道侧面对应储位位置开设小孔，穿梭车通过传感***感知小孔，来控制运行速度、方向及加减速。但是打孔需要在制造耗费较多工序和人力，且不利于设备更新换代。
例如，发明专利授权公告号CN106628791B，公告日2018年11月20日，发明的名称为一种穿梭车行走定位方法，该申请案公开了一种穿梭车行走定位方法，包括步骤如下：1）获取轨道的原点至末端储位的位置信息，并对得到的储位信息进行学习、存储；2）接收一个预到达的目标储位指令；3）根据穿梭车当前所处的位置，计算出上述目标储位的位置；4）设定主、从定位传感器的属性后，穿梭车运行，并计算其经过储位的个数；5）穿梭车运行至目标储位的前n个储位，n为正整数，穿梭车减速；6）从定位传感器探测到其运行至目标储位时，穿梭车停止。该发明虽然解决了数孔定位方法对轨道开孔的尺寸、轨道侧面的接缝要求精度高的问题，但是没有解决对轨道开孔的高成本。
发明内容
本发明目的是针对上述现有技术的不足提供一种基于四向车行驶距离的定位方法，用于解决现有技术中数孔定位方法对轨道开孔的高成本，以及不利于穿梭车更新换代的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种基于四向车行驶距离的定位方法，应用于立体多层库，所述立体多层库设有若干个停靠处，所述停靠处两端设有光传感器；所述立体多层库外固定有若干个可升降转动的测距传感器；四向车在停靠处停留则进行累计行驶距离清零；方法包括：
步骤S01，控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，确定四向车所在层；所述行驶方向包括上行方向、下行方向；四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计；
步骤S02，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层，然后令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离、该测距传感器的转动角度，并发送到控制端；
步骤S03，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号获得四向车当前位置。
本发明通过四向车当前的累计行驶距离以及测距传感器进行四向车定位，无须在轨道上开孔或者设置定位装置，整体便于安装，成本低，便于适应四向车以及轨道的更新换代，便于持续使用节省成本。四向车开始运输时会从停靠处驶出，简单根据停靠处的接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车的行驶方向，便于后续的所在层确定以及具体定位。四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计，有效避免了四向车重复行驶轨道上造成的定位不准确。本方法通过先定位所在层数后定位具***置的方式，解决了现有GPS很难确定穿梭车所在的高度，对于多层库来说定位不准确的问题。
作为优选，所述步骤S01具体包括：控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，先通过停靠处的编号、四向车起始行驶方向获取存储在控制端内对应的层数确定表格，再通过当前的累计行驶距离查询该层数确定表格获取四向车所在层。
这样设置便于确定四向车所在的层数即所在位置高度，保证了定位的准确性。
作为优选，所述步骤S01中，获取四向车当前的累计行驶距离具体包括：控制端接收到四向车上计数传感器感应到的电机沿起始行驶方向转动的累计正向转动圈数、沿起始行驶方向反向转动的累计反向转动圈数，以及获取该四向车轮胎的外径；控制端通过该四向车轮胎的外径计算获得该四向车轮胎的外周长，分别通过该四向车轮胎的外周长、累计正向转动圈数、累计反向转动圈数计算获得四向车当前的累计行驶距离。
这样计算累计行驶距离数据更准确，计算简单，适用于多种四向车。
作为优选，四向车在停靠处时，将计数传感器感应到的电机累计转动圈数清零。
这样下次四向车运输时不会受到上次行驶情况的影响。
作为优选，所述步骤S02中，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层具体包括：控制端获取每个测距传感器当前距离地面的高度，并根据四向车所在层获取测距传感器对应的测距高度，计算每个测距传感器当前距离地面的高度与测距高度的差值，若差值为正值，则发送信号令相应测距传感器向下缩回差值数值的距离；若差值为负值，则发送信号令相应测距传感器向上伸展差值数值的距离。
作为优选，所述步骤S02中，令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离具体包括：控制端令若干个测距传感器开始转动，直到任意一个测距传感器测量获得的定位距离小于预设测距，则该定位距离为该测距传感器与四向车之间的定位距离。
这样定位速度快，避免长时间转动而错过四向车的情况，保证了定位的准确性。
作为优选，所述预设测距的数值大于所有测距传感器与四向车之间的定位距离最大值。
这样避免了立体多层库外的设备对定位的影响。
作为优选，所述步骤S02中，令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器的转动角度具体包括：若干个测距传感器在静止时的朝向与立体多层库外侧轨道平行，且以静止时的朝向设为转动角度0度，每个测距传感器均从静止时的朝向开始转动；当任意测距传感器测量获得与四向车之间的定位距离时，该测距传感器上的角度感应器感应到的转动经过角度为该测距传感器的转动角度。
作为优选，所述步骤S02还包括：若所有测距传感器均未获得小于预设测距的定位距离，则回到步骤S01。
这样是考虑到存在四向车换层的情况，所以及时重新定位所在层。
作为优选，所述步骤S03具体包括，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号查询存储在控制端的位置表格，获得四向车当前位置。
本发明的优点是：
（1）本发明通过四向车当前的累计行驶距离以及测距传感器进行四向车定位，无须在轨道上开孔或者设置定位装置，整体便于安装，成本低，便于适应四向车以及轨道的更新换代，便于持续使用节省成本。
（2）四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计，有效避免了四向车重复行驶轨道上造成的定位不准确。
（3）本方法通过先定位所在层数后定位具***置的方式，解决了现有GPS很难确定穿梭车所在的高度，对于多层库来说定位不准确的问题。
（4）本发明计算累计行驶距离数据更准确，计算简单，适用于多种四向车，而且定位迅速。
附图说明
图1为本发明一种基于四向车行驶距离的定位方法的流程图。
图2为本发明一种基于四向车行驶距离的定位方法的转动角度确定图。
图3为本发明一种基于四向车行驶距离的定位方法的测量距离地面的高度的示意图。
图中：1-轨道，2-测距传感器，3-四向车。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，一种基于四向车行驶距离的定位方法，应用于立体多层库，所述立体多层库设有若干个停靠处，所述停靠处两端设有光传感器。停靠处设置在轨道外侧，在四向车停靠时不会影响到轨道，而两个光传感器设置在轨道与停靠处连接的两端。所述立体多层库外固定有若干个可升降转动的测距传感器。四向车在停靠处停留则进行累计行驶距离清零。方法包括：
步骤S01，控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，确定四向车所在层。所述行驶方向包括上行方向、下行方向。四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计。
具体地，控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，先通过停靠处的编号、四向车起始行驶方向获取存储在控制端内对应的层数确定表格，再通过当前的累计行驶距离查询该层数确定表格获取四向车所在层。表格里每一个编号分别对应上行方向和下行方向，每个方向均涵盖了若干个距离范围，每个距离范围对应一个四向车所在层。这样设置便于确定四向车所在的层数即所在位置高度，保证了定位的准确性。
其中，获取四向车当前的累计行驶距离具体包括：控制端接收到四向车上计数传感器感应到的电机沿起始行驶方向转动的累计正向转动圈数、沿起始行驶方向反向转动的累计反向转动圈数，以及获取该四向车轮胎的外径。控制端通过该四向车轮胎的外径计算获得该四向车轮胎的外周长，分别通过该四向车轮胎的外周长、累计正向转动圈数、累计反向转动圈数计算获得四向车当前的累计行驶距离，具体地，累计正向转动圈数减去累计反向转动圈数的差值乘以该四向车轮胎的外周长就可以获得四向车当前的累计行驶距离。四向车在停靠处时，将计数传感器感应到的电机累计转动圈数清零，这样下次四向车运输时不会受到上次行驶情况的影响。
步骤S02，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层，然后令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离、该测距传感器的转动角度，并发送到控制端。
测距传感器可以采用激光测距传感器，并根据不同规模的立体多层库进行不同精度的测距传感器的选择。工作时，先由激光测距传感器激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学***接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定该测距传感器与四向车之间的定位距离。
控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层具体包括：测距传感器均匀分布在立体多层库外侧，测距传感器均固定在伸缩杆上，测距传感器在竖直方向上通过下方的伸缩杆的伸缩进行上下移动。如图3所示，控制端获取每个测距传感器当前距离地面的高度，主要是令每个测距传感器的感应处转动直到测量方向与地面垂直，测量获得如图3中的当前距离地面的高度H，然后恢复原状。并根据四向车所在层获取测距传感器对应的测距高度，该测距高度是存储在控制端的。计算每个测距传感器当前距离地面的高度与测距高度的差值，若差值为正值，则发送信号令相应测距传感器向下缩回差值数值的距离。若差值为负值，则发送信号令相应测距传感器向上伸展差值数值的距离。
令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离具体包括：控制端令若干个测距传感器开始转动，直到任意一个测距传感器测量获得的定位距离小于预设测距，则该定位距离为该测距传感器与四向车之间的定位距离。这样定位速度快，避免长时间转动而错过四向车的情况，保证了定位的准确性。所述定位距离是该测距传感器与四向车之间的直线距离。所述预设测距的数值大于所有测距传感器与四向车之间的定位距离最大值。
如图2所示，令若干个测距传感器2转动直到任意一个测距传感器2测量获得该测距传感器2的转动角度具体包括：若干个测距传感器2在静止时的朝向与立体多层库外侧轨道1平行，且以静止时的朝向设为转动角度0度，每个测距传感器2均从静止时的朝向开始转动，具体为朝向立体多层库转动。当任意测距传感器2测量获得与四向车3之间的定位距离时，该测距传感器上的角度感应器感应到的转动经过角度a为该测距传感器的转动角度。
若所有测距传感器均未获得小于预设测距的定位距离，则回到步骤S01。这样是考虑到存在四向车换层的情况，所以及时重新定位所在层。
步骤S03，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号获得四向车当前位置。每个测距传感器的编号代表其所在的位置。
具体地，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号查询存储在控制端的位置表格，获得四向车当前位置。所述四向车所在层可以根据其高度确定四向车位置坐标的Z轴数值，而该测距传感器编号则可以确定该测距传感器为0点的坐标系，通过该测距传感器的转动角度、定位距离可以计算获得四向车在该坐标系中的X轴数值和Y轴数值，然后将Z轴数值、X轴数值和Y轴数值联系在一起就是四向车的位置坐标。
本发明通过四向车当前的累计行驶距离以及测距传感器进行四向车定位，无须在轨道上开孔或者设置定位装置，整体便于安装，成本低，便于适应四向车以及轨道的更新换代，便于持续使用节省成本。四向车开始运输时会从停靠处驶出，简单根据停靠处的接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车的行驶方向，便于后续的所在层确定以及具体定位。四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计，有效避免了四向车重复行驶轨道上造成的定位不准确。本方法通过先定位所在层数后定位具***置的方式，解决了现有GPS很难确定穿梭车所在的高度，对于多层库来说定位不准确的问题。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于四向车行驶距离的定位方法，应用于立体多层库，所述立体多层库设有若干个停靠处，所述停靠处两端设有光传感器；所述立体多层库外固定有若干个可升降转动的测距传感器；四向车在停靠处停留则进行累计行驶距离清零；其特征在于，方法包括：
步骤S01，控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，确定四向车所在层；所述行驶方向包括上行方向、下行方向；四向车当前的累计行驶距离在四向车沿起始行驶方向运行时为正累计，在四向车沿起始行驶方向反向运行时为负累计；
步骤S02，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层，然后令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离、该测距传感器的转动角度，并发送到控制端；
步骤S03，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号获得四向车当前位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S01具体包括：控制端接收到四向车起始行驶所处停靠处的编号，根据接收到遮光信号的停靠处光传感器位置确定四向车起始行驶方向，再根据获取的四向车当前的累计行驶距离后，先通过停靠处的编号、四向车起始行驶方向获取存储在控制端内对应的层数确定表格，再通过当前的累计行驶距离查询该层数确定表格获取四向车所在层。
3.根据权利要求2所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S01中，获取四向车当前的累计行驶距离具体包括：控制端接收到四向车上计数传感器感应到的电机沿起始行驶方向转动的累计正向转动圈数、沿起始行驶方向反向转动的累计反向转动圈数，以及获取该四向车轮胎的外径；控制端通过该四向车轮胎的外径计算获得该四向车轮胎的外周长，分别通过该四向车轮胎的外周长、累计正向转动圈数、累计反向转动圈数计算获得四向车当前的累计行驶距离。
4.根据权利要求3所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，四向车在停靠处时，将计数传感器感应到的电机累计转动圈数清零。
5.根据权利要求1所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S02中，控制端发送信号令若干个测距传感器伸缩到四向车所在层具体包括：控制端获取每个测距传感器当前距离地面的高度，并根据四向车所在层获取测距传感器对应的测距高度，计算每个测距传感器当前距离地面的高度与测距高度的差值，若差值为正值，则发送信号令相应测距传感器向下缩回差值数值的距离；若差值为负值，则发送信号令相应测距传感器向上伸展差值数值的距离。
6.根据权利要求1所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S02中，令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器与四向车之间的定位距离具体包括：控制端令若干个测距传感器开始转动，直到任意一个测距传感器测量获得的定位距离小于预设测距，则该定位距离为该测距传感器与四向车之间的定位距离。
7.根据权利要求6所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述预设测距的数值大于所有测距传感器与四向车之间的定位距离最大值。
8.根据权利要求6所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S02中，令若干个测距传感器转动直到任意一个测距传感器测量获得该测距传感器的转动角度具体包括：若干个测距传感器在静止时的朝向与立体多层库外侧轨道平行，且以静止时的朝向设为转动角度0度，每个测距传感器均从静止时的朝向开始转动；当任意测距传感器测量获得与四向车之间的定位距离时，该测距传感器上的角度感应器感应到的转动经过角度为该测距传感器的转动角度。
9.根据权利要求6所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S02还包括：若所有测距传感器均未获得小于预设测距的定位距离，则回到步骤S01。
10.根据权利要求1所述的一种基于四向车行驶距离的定位方法，其特征在于，所述步骤S03具体包括，控制端根据四向车所在层，该测距传感器的转动角度、定位距离，控制端存储的该测距传感器编号查询存储在控制端的位置表格，获得四向车当前位置。
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