CN104898661A - 一种车辆纠偏控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆纠偏控制方法及系统，该车辆纠偏控制系统包括：目标单元，铺设于车辆行进的预定路径上；检测模块，设置于该车辆上，用以检测该目标单元；以及控制单元，藕接该检测模块，该控制单元存储一第一信息，该第一信息对应该车辆于该预定路径上行驶；其中，当该车辆继续进行时，该检测模块检测该目标单元并产生第二信息；该控制单元获取该第二信息并判断，若该第二信息与该第一信息不相符，则该车辆相对该预定路径发生偏移，该控制单元先控制该车辆停止行进，再控制该车辆相对该目标单元摆动。借此，简化系统结构，能避免车辆过度偏移，提高了车辆运行效率。

Description

一种车辆纠偏控制方法及系统

技术领域

本发明涉自动导引运输车领域，尤其涉及一种自动导引运输车偏离轨道自动纠正系统及方法。

背景技术

自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，不需驾驶员的运输车，以可充电之蓄电池作为其动力来源。AGV属于轮式移动机器人，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。在自动化物流系统中，与物料输送中常用的其他设备相比，能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

但是AGV在行驶过程中会发生偏离行驶路径的情况，故需要对其进行实施纠正以始终于规定的导引路径上行驶，为解决这一问题，目前多采用无线控制、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、路径监测记录并沿原路径返回等设计，然上述设计对硬件设备及控制系统提出了更高的要求,结构复杂，不利于生产成本的降低。

因此，有必要设计一种新型的车辆纠偏控制系统及方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆纠偏控制方法及系统，其能够在车辆偏离预定路径时及时纠正。

为达到上述目的，本发明提供了一种车辆纠偏控制系统，该车辆纠偏控制系统包括：目标单元，铺设于车辆行进的预定路径上；检测模块，设置于该车辆上，用以检测该目标单元；以及控制单元，藕接该检测模块，该控制单元存储一第一信息，该第一信息对应该车辆于该预定路径上行驶；其中，当该车辆继续进行时，该检测模块检测该目标单元并产生第二信息；该控制单元获取该第二信息并判断，若该第二信息与该第一信息不相符，则该车辆相对该预定路径发生偏移，该控制单元先控制该车辆停止行进，再控制该车辆相对该目标单元摆动。

较佳的，该车辆具有第一驱动装置、第二驱动装置、第一行走装置以及第二行走装置，该控制单元先控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿第一方向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向的反向运动，再控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向的反向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向运动，以控制该车辆摆动。

较佳的，当该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向及该第一方向的反向运动时，该检测模块检测该目标单元并产生第三信息，该控制单元获取该第三信息并判断该第三信息与该第一信息是否相符，若该第三信息与该第一信息相符，则该控制单元停止该第一驱动装置驱动该第一行走装置及该第二驱动装置驱动该第二行走装置于该第一方向上互为反向运动。

较佳的，该检测模块具有多个传感装置，该第一信息为该多个传感装置处于第一状态，该第二信息为部分或全部该传感装置处于第二状态。

较佳的，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到低电平；或者

该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到低电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到高电平。

为达到上述目的，本发明另提供一种车辆纠偏控制方法，用于车辆纠偏控制系统，该车辆纠偏控制系统包括目标单元，该目标单元铺设于车辆行进的预定路径上，该车辆纠偏控制方法包括步骤：存储一第一信息，该第一信息对应该车辆于该预定路径上行驶；当该车辆继续行进时，检测该目标单元并产生第二信息；以及获取该第二信息并判断，若该第二信息与该第一信息不相符，则判断该车辆相对该预定路径发生偏移，控制该车辆停止行进，再控制该车辆相对该目标单元摆动。

较佳的，所述控制该车辆相对该目标单元摆动的步骤为先控制第一驱动装置驱动第一行走装置沿第一方向运动同时控制第二驱动装置驱动第二行走装置沿该第一方向的反向运动，再控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向的反向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向运动。

较佳的，该车辆纠偏控制方法还包括步骤：当该第一驱动装置驱动该第一行走装置及该第二驱动装置驱动该第二行走装置于该第一方向上互为反向运动时，检测该目标单元并产生第三信息，获取该第三信息并判断该第三信息是否与该第一信息相符，若该第三信息与该第一信息相符，则停止该第一驱动装置与该第二驱动装置于该第一方向上互为反向转动。

较佳的，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到低电平；或者

该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到低电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到高电平。

与现有技术相比，本发明提供的车辆纠偏控制方法及系统，能够及时发现车辆偏离预定路径并执行制动，并通过驱动车辆摆动的方式找回预定路径，结构简单，能避免过度偏移，提高了车辆运行效率，降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例的车辆纠偏控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例的车辆纠偏控制系统的立体结构示意图；

图3-1为本发明实施例的车辆偏离预定路径的示意图；

图3-2为本发明实施例的车辆偏离预定路径时相对目标单元摆动的示意图；

图4-1为本发明实施例的车辆沿预定路径行进时检测模块与目标单元的相对关系结构示意图；

图4-2为本发明实施例的车辆偏离预定路径时检测模块与目标单元的相对关系结构示意图；

图5为本发明实施例的车辆纠偏控制方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例的车辆纠偏控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1至图4-2所示，揭示了本发明车辆纠偏控制系统的第一实施例的结构示意图。其中，图1为车辆纠偏控制系统001的结构框图，图2为车辆纠偏控制系统001的立体结构示意图，图3-1为车辆1偏离预定路径L的示意图，图3-2为车辆1偏离预定路径L时相对目标单元2摆动的示意图，图4-1为车辆1沿预定路径L行进时检测模块11与目标单元2的相对关系结构示意图，图4-2为车辆1偏离预定路径L时检测模块11与目标单元2的相对关系结构示意图。

请参见图1，车辆纠偏控制系统001包括检测模块11、控制单元12、存储单元13、第一驱动装置14、第二驱动装置15以及目标单元2，该存储单元13为该控制单元12的组成部分，亦可独立于该控制单元12以便控制单元12进行数据存取。该检测模块11、该控制单元12、该存储单元13、该第一驱动装置14以及该第二驱动装置15均设置于该车辆1上，该车辆1还具有主体部10、第一行走装置16以及第二行走装置17，该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16，该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17；该检测模块11、该控制单元12、该存储单元13、该第一驱动装置14以及该第二驱动装置15均设置于该主体部10上。于实际应用中，该车辆1为自动导引运输车(Automated GuidedVehicle，AGV)，该目标单元2为铺设在该车辆1行进的预定路径L上的长带，该长带具有宽度W。优选的，该长带由聚氯乙烯(Polyvinylchlorid,PVC)材料制成；另选的，该长带为涂抹在预定路径L上的涂料带，当然亦可由其他能与该预定路径L形成反差的材料制成，以便该检测模块11检测出该长带与该预定路径L的区别而产生不同的反馈信号。

请参见图2、图4-1，检测模块11，设置于该车辆1的该主体部10上，该检测模块11成一长条结构，并沿与车辆行进方向垂直的宽度方向上设置。当该车辆1于该预定路径L沿第二方向D2行进时，该检测模块11检测该目标单元2并产生第一信息N1；于一实施例中，该检测模块11具有多个传感装置，该多个传感装置沿该车辆1的该主体部10的该宽度方向分布，相对该车辆1行进的第二方向D2垂直排列，如图4-2所示第三方向D3，或者接近垂直的方向排列。该第一信息N1为该多个传感装置对应于该目标单元2区域时处于第一状态,另外，该多个传感装置对应于该目标单元2区域外时将处于第二状态。进一步的，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分或者全部该光电传感器检测到的高电平转为低电平；另选的，该第一状态为该光电传感器检测到低电平，该第二状态为部分或者全部该光电传感器检测到的低电平转为高电平。

控制单元12，耦合该检测模块11及存储单元13，该控制单元12获取该第一信息N1；当该车辆1继续进行时，该检测模块11相隔一第一预定时间t1检测该目标单元2并产生第二信息N2；该控制单元12获取该第二信息N2并判断，若该第二信息N2与该第一信息N1不相符，则该控制单元12先控制该车辆1停止行进，再控制该车辆1相对该目标单元2摆动，于此，该控制单元12可通过车辆1的动力系统实现对车辆1的制动。若该第二信息N2与该第一信息N1相符，则相隔该第一预定时间t1该检测模块11再检测该目标单元2并产生新的第二信息N2并传送至控制单元以判断该新的第二信息N2是否与该第一信息N1相符。其中，该第一预定时间t1可根据该车辆1的行进速度来设置。借此，能及时监控车辆跑偏，避免车辆偏移预定路径幅度过大，提高了系统灵敏度及纠偏效率。

进一步的，该控制单元12藕接该第一驱动装置14及该第二驱动装置15，以控制该第一驱动装置14及该第二驱动装置15转动。当该控制单元12判断该第二信息N2与该第一信息N1不相符时，该控制单元12先控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16沿第一方向D1运动同时控制该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17沿该第一方向D1的反向运动，再控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16沿该第一方向D1的反向运动同时控制该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17沿该第一方向D1运动，以实现该车辆1相对该目标单元2沿轨迹R来回摆动，参见图3-2，于摆动过程中，该轨迹R圆弧的圆心可为该车辆1的该主体部10的中心O,亦可有一定的相对移动，大致位于该中心O周围。当该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16沿该第一方向D1及该第一方向D1的反向运动时，该检测模块11检测该目标单元2并产生第三信息N3，即该第三信息N3为该车辆1相对该目标单元2摆动过程中，该检测模块11检测该目标单元2产生的信息。该控制单元12获取该第三信息N3并判断该第三信息N3与该第一信息N1是否相符，若该第三信息N3与该第一信息N1不相符，则控制单元12继续控制该第一驱动装置14与该第二驱动装置15转动以使车辆1继续相对该目标单元2摆动，同时该检测模块11相隔第二预定时间t2检测该目标单元2并产生一新的第三信息N3，该控制单元12获取该新的第三信息N3以判断该新的第三信息N3是否与该第一信息N1相符，若该新的第三信息N3与该第一信息N1相符，则该控制单元12停止该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16及该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17于该第一方向D1上互为反向运动，即控制车辆停止摆动。接着，控制单元12继续控制该车辆1行进，该检测模块11每间隔第一预定时间t1检测该目标单元2并产生新的该第二信息N2。其中，该第二预定时间t2小于车辆在摆动过程中该检测模块11的相邻两传感装置经过该目标单元2的边沿所用时间，以提高检测到相符结果的效率。于实际应用中，该第一驱动装置14与该第二驱动装置15均为马达，该马达可以为该车辆1的该动力系统，亦可独立于该动力系统另行设置；该第一行走装置16与该第二行走装置17均为轮式结构或者均为履带式结构，但不以此为限。

于本实施例中，参见图3、图4-1及图4-2，该检测模块11具有多个光电传感器a1～a5、b1～b5、c1～c5,当该车辆1于该预定路径L上正常行驶时，光电传感器b1～b5对应该目标单元2区域检测到高电平作为第一信息N1，并反馈给该控制单元12，该控制单元获取该第一信息N1并存储该第一信息N1于存储单元13中，以记录该车辆1于该预定路径L上正常行驶时该光电传感器b1～b5处于第一状态。当该车辆1继续进行时，该检测模块11检测该目标单元2并产生第二信息N2，参见图4-2，当该车辆1相对该预定路径L发生右偏时，检测模块11随该车辆1的偏移相对该目标单元2沿第三方向D3移动，此时光电传感器a4、a5、b1～b3对应该目标单元2区域检测到高电平，光电传感器b4、b5位于该目标单元2区域外检测到低电平，即处于第二状态，该检测模块11将光电传感器b1～b3检测到高电平及光电传感器b4、b5检测到低电平作为该第二信息N2传送至该控制单元12，该控制单元12获取该第二信息N2并判断与上述正常行驶时存储的光电传感器b1～b5处于该第一状态，及光电传感器b1～b5均检测到高电平不相符。若该第二信息N2仍为光电传感器b1～b5检测到高电平，即处于该第一状态，则检测模块11间隔第一预定时间t1继续检测该目标单元2并产生新的第二信息N2用以判断是否为该第一状态。借此，能够判断车辆1相对该预定路径L发生了偏移还是处于正常行驶中。

于实际应用中，可根据车辆1的行进速度调整检测模块11持续检测该目标单元2的周期，同时结合光电传感器在检测模块11上沿第三方向D3的分布比例以及时发现车辆偏移动作，提高系统的反应速度。该控制单元12亦可根据从高电平转换为低电平的光电传感器相对该车辆1的主体部10的左右位置关系来执行该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16的初始运动方向及该第二驱动装置15驱动该第二行走装置16的初始运动方向，若当检测到光电传感器a1～a5的至少一个为高电平时则控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16向前方运动同时控制该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17向后方运动以使车辆先向左摆动，参见图3-1及图3-2，若当检测到光电传感器c1～c5的至少一个为高电平时则控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16先向后方运动同时控制该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17先向前方运动以使车辆先向右摆动，以便快速找到与该第一信息N1相符的该第三信息N3提高纠偏效率。

参照图5所示，揭示了本发明车辆纠偏控制方法的第一实施例的结构示意图。车辆纠偏控制方法002用于上述实施例的车辆纠偏控制系统001，本实施例中未提及的方法、结构及功能特征与上述实施例相同，此处不再赘述。该车辆纠偏控制系统001包括目标单元2，该目标单元2铺设于车辆1行进的预定路径L上，该车辆纠偏控制方法002包括以下步骤：

S101、当该车辆1于该预定路径L上行进时，检测该目标单元2并产生第一信息N1，执行步骤S102；

S102、获取该第一信息N1并存储该第一信息N1，执行步骤S103；

S103、当该车辆1继续行进时，检测该目标单元2并产生第二信息N2,执行步骤S103；

S104、获取该第二信息N2并判断，若该第二信息N2与该第一信息N1不相符，则执行步骤S105，若该第二信息N2与该第一信息N1相符,返回步骤S103；

S105、控制该车辆1停止行进，再控制该车辆1相对该目标单元2摆动。

参照图6所示，揭示了本发明车辆纠偏控制方法的又一实施例的结构示意图。车辆纠偏控制方法002’用于上述实施例的车辆纠偏控制系统001，本实施例中未提及的方法、结构及功能特征与上述实施例相同，此处不再赘述。该车辆纠偏控制系统001包括目标单元2，该目标单元2铺设于车辆1行进的预定路径L上，该目标单元1为长带。该车辆纠偏控制方法002’包括以下步骤：

S101’、为当该车辆1于预定路径L上行进时，检测该长带并产生多个传感装置处于第一状态的信息，执行步骤S102’；

S102’、获取该多个传感装置处于第一状态的信息并存储，执行步骤S103’；

S103’、当该车辆继续行进时，检测该长带并产生第二信息N2，执行步骤S104’；

S104’、获取该第二信息N2并判断该第二信息N2是否为该多个传感装置处于该第一状态，若否则执行步骤S105’及S106’,若是则返回步骤S103’；

S105’、控制该车辆1停止行进，再控制第一驱动装置14驱动第一行走装置16沿第一方向D1运动同时控制第二驱动装置15驱动第二行走装置17沿该第一方向D1的反向运动，再控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置沿该第一方向D1的反向运动同时控制该第二驱动装置15驱动该第二行走装置沿该第一方向D1运动；

S106’、检测该长带并产生第三信息N3，执行步骤S107’；

S107’、获取该第三信息N3并判断该第三信息N3是否为该多个传感装置处于该第一状态,若是则执行步骤S108’并返回步骤S103’,若否则返回步骤S106’；

S108’、停止控制该第一驱动装置14驱动该第一行走装置16及该第二驱动装置15驱动该第二行走装置17沿相反方向运动。

进一步的，该第二信息N2为部分该传感装置处于第二状态，于实际应用中，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分该光电传感器检测到低电平。借此，该本发明实施例的车辆纠偏控制方法能及时发现车辆偏离预定路径并执行制动，通过驱动车辆摆动的方式找回预定路径，结构简单，能避免过度偏移，提高了车辆运行效率，降低了生产成本。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆纠偏控制系统，其特征在于，包括：

目标单元，铺设于车辆行进的预定路径上；

检测模块，设置于该车辆上，用以检测该目标单元；以及

控制单元，藕接该检测模块，该控制单元存储一第一信息，该第一信息对应该车辆于该预定路径上行驶；

其中，当该车辆继续进行时，该检测模块检测该目标单元并产生第二信息；该控制单元获取该第二信息并判断，若该第二信息与该第一信息不相符，则该车辆相对该预定路径发生偏移，该控制单元先控制该车辆停止行进，再控制该车辆相对该目标单元摆动。

2.如权利要求1所述的车辆纠偏控制系统，其特征在于，该车辆具有第一驱动装置、第二驱动装置、第一行走装置以及第二行走装置，该控制单元先控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿第一方向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向的反向运动，再控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向的反向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向运动，以控制该车辆摆动。

3.如权利要求2所述的车辆纠偏控制系统，其特征在于，当该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向及该第一方向的反向运动时，该检测模块检测该目标单元并产生第三信息，该控制单元获取该第三信息并判断该第三信息与该第一信息是否相符，若该第三信息与该第一信息相符，则该控制单元停止该第一驱动装置驱动该第一行走装置及该第二驱动装置驱动该第二行走装置于该第一方向上互为反向运动。

4.如权利要求1所述的车辆纠偏控制系统，其特征在于，该检测模块具有多个传感装置，该第一信息为该多个传感装置处于第一状态，该第二信息为部分或全部该传感装置处于第二状态。

5.如权利要求4所述的车辆纠偏控制系统，其特征在于，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到低电平；或者

该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到低电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到高电平。

6.一种车辆纠偏控制方法，用于车辆纠偏控制系统，该车辆纠偏控制系统包括目标单元，该目标单元铺设于车辆行进的预定路径上，其特征在于，该车辆纠偏控制方法包括步骤：

存储一第一信息，该第一信息对应该车辆于该预定路径上行驶；

当该车辆继续行进时，检测该目标单元并产生第二信息；以及

获取该第二信息并判断，若该第二信息与该第一信息不相符，则判断该车辆相对该预定路径发生偏移，控制该车辆停止行进，再控制该车辆相对该目标单元摆动。

7.如权利要求6所述的车辆纠偏控制方法，其特征在于，所述控制该车辆相对该目标单元摆动的步骤为先控制第一驱动装置驱动第一行走装置沿第一方向运动同时控制第二驱动装置驱动第二行走装置沿该第一方向的反向运动，再控制该第一驱动装置驱动该第一行走装置沿该第一方向的反向运动同时控制该第二驱动装置驱动该第二行走装置沿该第一方向运动。

8.如权利要求7所述的车辆纠偏控制方法，其特征在于，还包括步骤：当该第一驱动装置驱动该第一行走装置及该第二驱动装置驱动该第二行走装置于该第一方向上互为反向运动时，检测该目标单元并产生第三信息，获取该第三信息并判断该第三信息是否与该第一信息相符，若该第三信息与该第一信息相符，则停止该第一驱动装置与该第二驱动装置于该第一方向上互为反向转动。

9.如权利要求6所述的车辆纠偏控制方法，其特征在于，该第一信息为多个传感装置处于第一状态，该第二信息为部分或全部该传感装置处于第二状态。

10.如权利要求9所述的车辆纠偏控制方法，其特征在于，该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到高电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到低电平；或者

该多个传感装置为光电传感器，该第一状态为该光电传感器检测到低电平，该第二状态为部分或全部该光电传感器检测到高电平。