CN103616895B - 基于离散坐标系的小车行走定位控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，小车的行程内设有多个彼此间隔开的检测开关，该方法包括：建立与小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个检测开关与离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，坐标值成等差递增变化；小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将小车停止目的地在离散坐标系中的坐标值记为X2，比较X1与X2；根据X1与X2的差值X3控制小车的行进方向和行进速度。根据本发明实施例的方法具有通用性强且定位控制准确可靠的优点。本发明还提出了一种基于离散坐标系的小车行走定位控制系统。

Description

基于离散坐标系的小车行走定位控制方法及系统

技术领域

本发明涉及传动控制技术领域，特别涉及一种基于离散坐标系的小车行走定位控制方法及系统。

背景技术

小车行走控制在传动领域具有广泛的应用，其中小车在行程路线上行走定位是控制的核心。小车往往需要在一个行程路线上走走停停，例如，一个行程路线上有多个停止点，即对于小车执行的任务而言，往往需要在多个位置进行减速和停车。

目前对于小车定位控制的手段通常采用在小车的行程路线上的多个停止点位置布置用于触发停车信号的接近开关，并在多个预先需要减速的点位置布置多个用于触发减速信号的接近开关。从而当触发减速信号时，控制小车减速，当触发停车信号后控制小车停车。

然而，上述的控制手段中接近开关的用途需要预先定义，即定义为用于触发停车信号的接近开关或者定义为用于触发减速信号的接近开关。这样，当小车任务改变时，例如之前的停止点不需要停车，或者之前的减速点不需要减速。这样，需要对接近开关的位置或者用途进行重定义，以便实现对小车行走定位。导致上述控制手段缺乏灵活性，适用性较差，并且针对不同的任务可能需要重新布置接近开关的位置或者重新定义接近开关的含义，导致工作量繁重，并且容易出错。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于离散坐标系的小车行走定位控制方法。该方法具有通用性强且定位控制准确可靠的优点。

本发明的另一目的在于提出一种基于离散坐标系的小车行走定位控制系统。

为达到所述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，所述小车的行程内设有多个彼此间隔开的检测开关，所述小车行走定位控制方法包括：建立与所述小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个所述检测开关与所述离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，所述坐标值成等差递增变化；所述小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将所述小车停止目的地在所述离散坐标系中的坐标值记为X2，比较X1与X2；根据所述X1与X2的差值X3控制所述小车的行进方向和行进速度。

根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，无需对检测开关的用途进行预定义，并将多个检测开关映射到离散坐标系内的一个坐标值，这样，当检测开关被触发后，通过离散坐标系可得到小车当前的位置，这样，无论小车的任务是否变化，只要知道小车的停止目的地，便可根据小车当前位置和停止目的地之间的坐标差，对小车进行方向和行进速度的控制。例如根据两者之间坐标差进行减速、停车和确定行走方向，控制小车缓慢减速到达停止目的地后停车，从而实现对小车的精确定位控制，可方便而可靠地实现小车的各种复杂定位控制。并且该方法无需对检测开关的用途进行预定义且无需考虑任务是否改变，因此，该方法具有通用性强的优点。

另外，根据本发明上述实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述根据所述X1与X2的差值X3控制所述小车的行进方向和行进速度，进一步包括：如果所述X3>d，则控制所述小车常速向右运行；如果所述d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；如果所述X3=0，则控制所述小车停止运行；如果所述0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；如果所述-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，其中，d为相邻两个坐标值之间的差值。

本发明第二方面的实施例提供了一种基于离散坐标系的小车行走定位控制系统，包括：多个检测开关，所述多个检测开关彼此间隔开地设在所述小车的行程内；离散坐标系建立模块，用于建立与所述小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个所述检测开关与所述离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，所述坐标值成等差递增变化；控制器，用于在所述小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将所述小车停止目的地在所述离散坐标系中的坐标值记为X2，并比较X1与X2，以及根据所述X1与X2的差值X3控制所述小车的行进方向和行进速度。

根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制系统，无需对检测开关的用途进行预定义，并将多个检测开关映射到离散坐标系内的一个坐标值，这样，当检测开关被触发后，通过离散坐标系可得到小车当前的位置，这样，无论小车的任务是否变化，只要知道小车的停止目的地，便可根据小车当前位置和停止目的地之间的坐标差，对小车进行方向和行进速度的控制。例如根据两者之间坐标差进行减速、停车和确定行走方向，控制小车缓慢减速到达停止目的地后停车，从而实现对小车的精确定位控制，可方便而可靠地实现小车的各种复杂定位控制。并且该系统无需对检测开关的用途进行预定义且无需考虑任务是否改变，因此，该系统具有通用性强的优点。另外，该系统结构简单，易于实现。

另外，根据本发明上述实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述控制器用于：如果所述X3>d，则控制所述小车常速向右运行；如果所述d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；如果所述X3=0，则控制所述小车停止运行；如果所述0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；如果所述-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，其中，d为相邻两个坐标值之间的差值。

在一些示例中，所述多个检测开关按照实际需要的停止点和减速点要求设在所述小车的行程内。

在一些示例中，所述检测开关为接近开关或行程开关。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法对小车进行控制的示意图；以及

图3是根据本发明一个实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制系统的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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所述术语的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法及系统。其中，在基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，小车的行程内设有多个彼此间隔开的检测开关。

图1是根据本发明一个实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，包括如下步骤：

步骤S101：建立与小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个检测开关与离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，坐标值成等差递增变化。

如图2所示，例如离散坐标系120上的坐标值0、坐标值10、坐标值20、坐标值30、坐标值40、坐标值50、坐标值60、坐标值70、坐标值80和坐标值90分别对应一个检测开关在离散坐标系120上的坐标值，例如坐标值0至坐标值90分别对应检测开关1至检测开关10（图2中未示出）在离散坐标系120上的10个坐标值。而离散坐标系120上的坐标值0至坐标值90与小车的一个行程相关联。例如：坐标值0映射小车的一个行程的起始位置，坐标值90映射小车的一个行程的最终位置。

需要说明的是，在上述示例中，多个检测开关是按照实际需要的停止点和减速点要求设在小车的行程内的，也就是说，多个检测开关并不是在小车内以等差数列形式分布的，例如：小车的行程为0-200米的一个行程，而在一个实际需要的停止点和减速点要求中，减速点和停止点分别为10米处减速、25米处停车、50米处减速、60米处停车、70米处减速、100米处停车、105米处减速、140米处停车、150米处减速、190米处停车等。这样，可在10米处、25米处、50米处、60米处、70米处、100米处、105米处、140米处、150米处、190米处设置上述的10个检测开关。并依次对应在上述的离散坐标系120上的坐标值0、坐标值10、坐标值20、坐标值30、坐标值40、坐标值50、坐标值60、坐标值70、坐标值80和坐标值90。

步骤S102：小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将小车停止目的地在离散坐标系中的坐标值记为X2，比较X1与X2。

结合图2所示，例如小车110行进中触发检测开关4（即触发与离散坐标系120内的坐标值30对应的检测开关2），小车110的停止目的地在离散坐标系中的坐标值为坐标值40对应的位置。可知X1=坐标值30，X2等于坐标值40。

步骤S103：根据X1与X2的差值X3控制小车的行进方向和行进速度。

具体地，根据X1与X2的差值X3（即：X3=X2-X1）控制小车的行进方向和行进速度可以包括：

如果所X3>d，则控制所述小车常速向右运行；

如果所述d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；

如果所述X3=0，则控制所述小车停止运行；

如果所述0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；

如果所述-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，其中，d为相邻的坐标值之间的差值。

作为一个具体的示例，结合图2所示，其中等差数列间隔差值d=10。

例如：小车110的停止目的地对应离散坐标系120中的坐标值40，小车110的当前位置对应离散坐标系120中的坐标值20，则X3=X2-X1=40-20=20>10，X3>d，则控制小车常速向右行驶。当小车行驶至坐标值30时，X3=X2-X1=40-30=10，X3=d控制小车减速向右行驶。当小车行驶至坐标值40时，X3=X2-X1=40-40=0，X3=0控制小车停止。

再例如：小车110的停止目的地对应离散坐标系120中的坐标值20，小车110的当前位置对应离散坐标系120中的坐标值40，则X3=X2-X1=20-40=-20<-10，-d>X3，控制小车常速向左行驶。当小车行驶至坐标值30时，X3=X2-X1=30-40=-10，X3=-d控制小车减速向左行驶。当小车行驶至坐标值40时，X3=X2-X1=40-40=0，X3=0控制小车停止。

在上述示例中，可以根据小车110的车速、停止目的地与小车120当前的位置之间的差值以及小车120当前的行驶方向等实现对小车110的车速、加速度、行驶方向的精确调控，从而实现对小车的精确定位控制。

根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，无需对检测开关的用途进行预定义，并将多个检测开关映射到离散坐标系内的一个坐标值，这样，当检测开关被触发后，通过离散坐标系可得到小车当前的位置，这样，无论小车的任务是否变化，只要知道小车的停止目的地，便可根据小车当前位置和停止目的地之间的距离，对小车进行方向和行进速度的控制。例如当两者之间距离较近时，可控制小车缓慢减速到达停止目的地后停车，从而实现对小车的精确定位控制，可方便而可靠地实现小车的各种复杂定位控制。并且该方法无需对检测开关的用途进行预定义且无需考虑任务是否改变，因此，该方法具有通用性强的优点。

如图3所示，本发明进一步实施例提供了一种基于离散坐标系的小车行走定位控制系统300，包括：多个检测开关310、离散坐标系建立模块320和控制器330。

其中，多个检测开关310彼此间隔开地设在小车的行程内。离散坐标系建立模块320用于建立与小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个检测开关与离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，坐标值成等差递增变化。控制器330用于在小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将小车停止目的地在离散坐标系中的坐标值记为X2，并比较X1与X2，以及根据X1与X2的差值X3控制小车的行进方向和行进速度。

结合图2和图3所示，多个检测开关330按照实际需要的停止点和减速点要求设在小车的行程内。如多个检测开关310包括10个检测开关，分别记为检测开关1至检测开关10，且检测开关1至检测开关10为但不限于接近开关或行程开关。而离散坐标系120上的坐标值0、坐标值10、坐标值20、坐标值30、坐标值40、坐标值50、坐标值60、坐标值70、坐标值80和坐标值90分别对应一个检测开关在离散坐标系120上的坐标值，例如坐标值0至坐标值90分别对应检测开关1至检测开关10在离散坐标系120上的10个坐标值。而离散坐标系120上的坐标值0至坐标值90与小车的一个行程相关联。例如：坐标值0映射小车的一个行程的起始位置，坐标值90映射小车的一个行程的最终位置。

需要说明的是，在上述示例中，多个检测开关是按照实际需要的停止点和减速点要求设在小车的行程内的，也就是说，多个检测开关并不是在小车内以等差数列形式分布的，例如：小车的行程为0-200米的一个行程，而在一个实际需要的停止点和减速点要求中，减速点和停止点分别为10米处减速、25米处停车、50米处减速、60米处停车、70米处减速、100米处停车、105米处减速、140米处停车、150米处减速、190米处停车等。这样，可在10米处、25米处、50米处、60米处、70米处、100米处、105米处、140米处、150米处、190米处设置上述的10个检测开关。并依次对应在上述的离散坐标系120上的坐标值0、坐标值10、坐标值20、坐标值30、坐标值40、坐标值50、坐标值60、坐标值70、坐标值80和坐标值90。

再次结合图2，例如小车110行进中触发检测开关4（即触发与离散坐标系120内的坐标值30对应的检测开关2），小车110的停止目的地在离散坐标系中的坐标值为坐标值40对应的位置。可知X1=坐标值30，X2等于坐标值40

控制器330根据X1与X2的差值X3控制小车的行进方向和行进速度，具体地说，控制器330用于：

如果所X3>d，则控制所述小车常速向右运行；

如果所述d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；

如果所述X3=0，则控制所述小车停止运行；

如果所述0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；

如果所述-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，其中，d为相邻的坐标值之间的差值。

作为一个具体的示例，结合图2所示，其中等差数列间隔差值d=10。

例如：小车110的停止目的地对应离散坐标系120中的坐标值40，小车110的当前位置对应离散坐标系120中的坐标值20。则X3=X2-X1=40-20=20>10，X3>d，则控制小车常速向右行驶。当小车行驶至坐标值30时，X3=X2-X1=40-30=10，X3=d控制小车减速向右行驶。当小车行驶至坐标值40时，X3=X2-X1=40-40=0，X3=0控制小车停止。

再如：小车110的停止目的地对应离散坐标系120中的坐标值20，小车110的当前位置对应离散坐标系120中的坐标值40。则X3=X2-X1=20-40=-20<-10，-d>X3，控制小车常速向左行驶。当小车行驶至坐标值30时，X3=X2-X1=30-40=-10，X3=-d控制小车减速向左行驶。当小车行驶至坐标值40时，X3=X2-X1=40-40=0，X3=0控制小车停止。

在上述示例中，控制器330可以根据小车110的车速、停止目的地与小车120当前的位置之间的差值以及小车120当前的行驶方向等实现对小车110的车速、加速度、行驶方向的精确调控，从而实现对小车的精确定位控制。

根据本发明实施例的基于离散坐标系的小车行走定位控制系统，无需对检测开关的用途进行预定义，并将多个检测开关映射到离散坐标系内的一个坐标值，这样，当检测开关被触发后，通过离散坐标系可得到小车当前的位置，这样，无论小车的任务是否变化，只要知道小车的停止目的地，便可根据小车当前位置和停止目的地之间的距离，对小车进行方向和行进速度的控制。例如当两者之间距离较近时，可控制小车缓慢减速到达停止目的地后停车，从而实现对小车的精确定位控制，可方便而可靠地实现小车的各种复杂定位控制。并且该系统无需对检测开关的用途进行预定义且无需考虑任务是否改变，因此，该系统具有通用性强的优点。另外，该系统结构简单，易于实现。

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发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种基于离散坐标系的小车行走定位控制方法，其特征在于，所述小车的行程内设有多个彼此间隔开的检测开关，所述小车行走定位控制方法包括：

建立与所述小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个所述检测开关与所述离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，所述坐标值成等差递增变化；

所述小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将所述小车停止目的地在所述离散坐标系中的坐标值记为X2；

根据所述X1与X2的差值X3控制所述小车的行进方向和行进速度，其中，

如果X3>d，则控制所述小车常速向右运行；

如果d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；

如果X3＝0，则控制所述小车停止运行；

如果0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；

如果-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，

其中，d为相邻两个坐标值之间的差值。

2.一种基于离散坐标系的小车行走定位控制系统，其特征在于，包括：

多个检测开关，所述多个检测开关彼此间隔开地设在所述小车的行程内；

离散坐标系建立模块，用于建立与所述小车的行程相关联的离散坐标系，其中每个所述检测开关与所述离散坐标系内的一个坐标值对应，多个检测开关由左到右的顺序排列，所述坐标值成等差递增变化；

控制器，用于在所述小车行进中当触发任意一个检测开关时，将触发的检测开关的坐标值记为X1，将所述小车停止目的地在所述离散坐标系中的坐标值记为X2，并比较X1与X2，以及根据所述X1与X2的差值X3控制所述小车的行进方向和行进速度，其中，所述控制器用于：

如果X3>d，则控制所述小车常速向右运行；

如果d≥X3>0，则控制所述小车减速向右运行；

如果X3＝0，则控制所述小车停止运行；

如果0>X3≥-d，则控制所述小车减速向左运行；

如果-d>X3，则控制所述小车常速向左运行，

其中，d为相邻两个坐标值之间的差值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个检测开关按照实际需要的停止点和减速点要求设在所述小车的行程内。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述检测开关为接近开关或行程开关。