CN104731055A - 一种转台运输平车定位系统及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆定位技术领域，具体涉及一种转台运输平车定位系统及其定位方法。该系统包括设置在运输平车上的两个激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀，所述激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀依次连接,所述电磁换向阀连接于转台运输平车液压驱动系统；本发明获取车辆驶入角度就可对运输平车定位，车辆只需按当前角度直线行驶就可到达指定位置，减少司机操作难度，可避免司机因疲劳驾驶影响工作效率；此方法定位简单，所需设备价格便宜；对于混凝土浇筑过程中应用此定位方法可节省运输平车定位和车辆调整时间，提高工作效率。

Description

一种转台运输平车定位系统及其定位方法

技术领域

    本发明涉及车辆定位技术领域，具体涉及一种转台运输平车定位系统及其定位方法。

背景技术

    在大坝混凝土浇筑领域通常需要转台运输平车和翻斗车辆配套使用。采用缆机、吊罐、转台运输平车和翻斗车辆协同配合用于混凝土浇筑。首先翻斗车辆由公路开到转台运输平车转台中心位置停靠，接着转台运输平车运送翻斗车辆到吊罐放置位置，转台回转到位，混凝土卸到吊罐中，缆机吊起吊罐到混凝土浇筑地点，吊罐卸料浇筑，接着缆机吊空罐回到混凝土装料平台上；如前所述转台运输平车开过来给吊罐装料，如此往复；由于工作量大，工作密度高，如果有一辆翻斗车在驶入转台运输平车上时出现失误就需要大量时间来调整位置，增加了司机的操作难度耽误了时间，影响了整个工序工作的效率；由于路况原因如果转台运输平车停靠的位置不当，需要司机根据现场情况调整好车辆的方向之后再驶入转台运输平车上，或者转台运输平车根据车辆的大概位置再次停靠，这增加了操作难度，对司机操作的熟练度是一种考验。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题提供一种转台运输平车定位系统及其定位方法，该系统根据车辆驶入可测范围的角度就可控制转台运输平车移动到目标地点，车辆直线行驶便可到达转台上，实现了转台运输平车的定位。

一种转台运输平车定位系统包括设置在转台运输平车上的两个激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀，所述激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀依次连接,所述电磁换向阀连接于转台运输平车液压驱动系统；

所述两激光测距仪间的距离为400mm~600mm；

所述电磁换向阀为三位四通电磁换向阀或三位六通电磁换向阀；

所述上位计算机还与转台运输平车通信终端连接，所述转台运输平车通信终端连接于车辆通信终端；

所述通信终端包括MCU、声音和视频处理器、输入和输出设备、信号转换装置、通信传输设备和接口装置；

转台运输平车定位方法具体过程如下:

车辆以相对转台运输平车运行方向斜向驶入激光测距仪的测距范围，激光测距仪对车辆测距并将数据传输到上位计算机；上位计算机计算出车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离，上位计算机通过下位PLC控制电磁换向阀, 电磁换向阀控制转台运输平车液压驱动系统驱动转台运输平车运动，使得转台中心点移动至车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点；转台运输平车通信终端将车辆可以行驶的信号发送给车辆通信终端，车辆直线驶入转台运输平车转台；

车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离计算公式如下:

式中：L—车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离；

L₁、L₂—两激光测距仪分别所测距离；

L₃—离转台中心点最远的激光测距仪至转台中心点的垂直距离;

 L₅—车辆宽度的一半；

 L₈—激光测距仪与转台中心点的水平距离；

       L₉—激光测距仪之间的距离。

由图1可知，车辆的中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线相交于一点M，应使转台运输平车转台的中心点N和点M重合，只要直接或间接地测得点M和点N间的距离L，再控制转台运输平车移动长度为L的距离；在A、B两点处各布置一组激光测距仪，车辆以一定的驶入角α（此角度是未知量）驶入转台运输平车。图1中其它所涉及的点、长度和角度，还分别有：

G、D—激光测距仪所测量的车辆车身上的两点（每次测量的两点位置不固定）；

E—直线BD与车辆中心轴线的交点；

C—直线DB与直线NM的交点；

F—过点Ｄ与车辆中心轴线的垂直交点；

H—过点Ｇ与直线BD的垂直交点；

L₁，L₂—激光测距仪所测距离；

L₀—激光测距仪所测两距离之差；

L₃—B处激光测距仪与转台中心点N的垂直距离，为固定常量；

L₄—B处激光测距仪与点M的垂直距离，它是待求未知量；

L₅—为DF间的距离，表示车辆宽度的一半；

L₇—中间量；

L₈—激光测距仪与转台中心点的水平距离，为固定常量；

L₉—两激光测距仪之间的距离，为固定常量；

β— β与α 互为余角，且∠HDG=β；

已知，L₀=L₂－L₁

故在直角△DHG中有，tanβ=L₉/L₀, 故有,

在直角△DFE中，，

在直角△MCE中，L4=(L7+L2+L8)tanβ，且L=L3－L4，

L=L3－(L7=L2+L8)tanβ，

可得出车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离计算公式:

。

上位计算机通过上述公式计算得出了距离L，再通过下位PLC控制转台运输平车向前或者向后移动长度为L的距离，实现转台运输平车的定位。

本发明的转台运输平车定位系统获取车辆驶入角度就可对转台运输平车定位，车辆只需按当前角度直线行驶就可到达转台运输平车的转台上，减少司机操作难度，可避免司机因疲劳驾驶影响工作效率；此方法定位简单，所需设备价格便宜；对于混凝土浇筑过程中应用此定位方法可节省运输平车定位和车辆调整时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的转台运输平车定位方法的原理图；

图2为本发明的转台运输平车定位系统的硬件连接图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用与限制本发明的范围；此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1和图2所示，一种转台运输平车定位系统及其定位方法，包括设置在转台运输平车2上的两个激光测距仪3、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀，所述激光测距仪3、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀依次连接,所述电磁换向阀连接于转台运输平车2液压驱动系统；所述两激光测距仪3间的距离为400mm~600mm；电磁换向阀为三位四通电磁换向阀或三位六通电磁换向阀；所述上位计算机还与转台运输平车2通信终端连接，所述转台运输平车2通信终端连接于车辆4通信终端；所述通信终端包括MCU、声音和视频处理器、输入和输出设备、信号转换装置、通信传输设备和接口装置；

本发明的定位方法具体过程如下:

车辆4以相对转台运输平车2运行方向斜向驶入激光测距仪3的测距范围，激光测距仪3对车辆4测距并将数据传输到上位计算机；上位计算机计算出车辆4中心轴延伸线与转台运输平车2转台1垂直中线的交点至转台1中心点的距离，上位计算机通过下位PLC控制电磁换向阀, 电磁换向阀控制转台运输平车2液压驱动系统驱动转台运输平车运动，使得转台1中心点移动至车辆4中心轴延伸线与转台运输平车2转台1垂直中线的交点；转台运输平车2通信终端将车辆4可以行驶的信号发送给车辆4通信终端，车辆4直线驶入转台运输平车2转台1；

车辆4中心轴延伸线与转台运输平车2转台1垂直中线的交点至转台1中心点的距离计算公式如下:

式中：L—车辆4中心轴线延伸线与转台运输平车2转台1垂直中线的交点至转台中心点的距离；

L₁、L₂—激光测距仪3所测距离；

 L₃—离转台1中心点最远的激光测距仪3至转台1中心点的垂直距离

L₅—车辆4中心轴线至车辆4车身一侧的垂直距离；

L₈—激光测距仪3与转台1中心点的水平距离，为固定常量；

L₉—激光测距仪3之间的距离，为固定常量。

考虑到应减少司机的工作强度，以及人的主观因素对转台运输平车2定位的影响，应当允许车辆4每次的驶入角度不固定，这样可以减轻司机的工作强度；并且不应由司机通过自己的主观观察来控制车辆4行驶到转台运输平车2的转台1上；需要注意的是两激光测距仪3固定在转台运输车2上，以保证L₃值不变；两激光测距仪3之间的位置应固定，以保证L₉值不变；应确保激光测距仪3能检测到车身。这就要求司机首先要控制车辆4停止在一定的位置，使激光测距仪3正好能检测到车辆4车身；车辆4的驶入角不能小于46°，以保证车辆4能开上转台运输平车2；同时若两激光测距仪3的间距为500mm,那么车辆4的驶入角不能大于86°。

在施工过程中转台运输平车2的转台1平面与车辆4行驶的路面平齐，可使车辆4直接驶入转台运输平车2上。司机首先要控制车辆4停止在激光测距仪3可测范围内，使两激光测距仪3正好能检测到车身，两激光测距仪3将所测距离数据传输到上位计算机，上位计算机计算出车辆4中心轴线延伸线与转台运输平车2转台1垂直中线的交点至转台1中心点的距离L，然后通过下位PLC控制电磁换向阀，电磁换向阀在转台运输平车2液压系统中通过改变油路方向控制转台运输平车2的前进和后退，在系统控制下转台运输平车2运行L距离后，转台运输平车2的通信终端将车辆4可以行驶信号发送给车辆4通信终端，车辆4通信终端接收到信号后，提示司机可以开车，司机驾驶车辆4直线行驶至转台运输平车2的转台1上，然后转台运输平车2承载该车辆4运行到下一工序位置上。

Claims (6)

1.一种转台运输平车定位系统，其特征在于：包括设置在运输平车上的两个激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀，所述激光测距仪、上位计算机、下位PLC、电磁换向阀依次连接,所述电磁换向阀连接于转台运输平车液压驱动系统。

2.如权利要求1所述一种转台运输平车定位系统，其特征在于：所述两激光测距仪间的距离为400-600mm。

3.如权利要求1所述一种转台运输平车定位系统，其特征在于：电磁换向阀为三位四通电磁换向阀或三位六通电磁换向阀。

4.如权利要求1所述一种转台运输平车定位系统，其特征在于：所述上位计算机还与转台运输平车通信终端连接，所述转台运输平车通信终端连接于车辆通信终端。

5.如权利要求4所述一种转台运输平车定位系统，其特征在于：所述通信终端包括MCU、声音和视频处理器、输入和输出设备、信号转换装置、通信传输设备和接口装置。

6.一种转台运输平车定位方法，其特征在于：采用权利要求1的转台运输平车定位系统,所述定位方法具体过程如下:

车辆以相对转台运输平车运行方向斜向驶入激光测距仪的测距范围，激光测距仪对车辆测距并将数据传输到上位计算机；上位计算机计算出车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离，上位计算机通过下位PLC控制电磁换向阀, 电磁换向阀控制转台运输平车液压驱动系统驱动转台运输平车运动，使得转台中心点移动至车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点；转台运输平车通信终端将车辆可以行驶的信号发送给车辆通信终端，车辆直线驶入转台运输平车转台；

车辆中心轴延伸线与运输转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离计算公式如下:

式中：L—车辆中心轴延伸线与转台运输平车转台垂直中线的交点至转台中心点的距离；

 L₁、L₂—两激光测距仪分别所测距离；

 L₃—离转台中心点最远的激光测距仪至转台中心点的垂直距离;

L₅—车辆宽度的一半；

 L₈—激光测距仪与转台中心点的水平距离；

      L₉—激光测距仪之间的距离。