CN104898667A - 一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供视觉导引系统电表运转车停车控制系统，通过简单的结构实现高准确率的定位，降低了引导小车的生产成本，提高了引导小车的连续工作时间。为了达到所述目的，本发明所采用的技术方案是采用视觉导引系统电表运转车停车控制系统，包括引导小车以及供引导小车作业的工作空间，所述引导小车包括车身，所述车身四周各设有一个摄像设备，每侧的摄像设备安装在车身底部边缘正中间，所述工作空间内地面上设有网格状标记，工作空间的墙上设有高度标记。由于采用了所述技术方案，本发明和现有技术仅仅通过引导小车找准位置进行定位不同，实现了引导小车和工作空间的互动，多重计算引导小车的位置坐标，尤其适合运用于电表仓储中。

Description

一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动引导车，尤其涉及一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统。

背景技术

AGV是自动导引车Automated Guided Vehicle的英文缩写，是指具有磁条，轨道或者激光等自动导引设备，沿规划好的路径行驶，以电池为动力，并且装备安全保护以及各种辅助机构例如移载，装配机构的无人驾驶的自动化车辆。通常多台AGV与控制计算机控制台，导航设备，充电设备以及周边附属设备组成AGV系统，其主要工作原理表现为在控制计算机的监控及任务调度下，AGV可以准确的按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务，控制计算机可根据AGV自身电量决定是否到充电区进行自动充电。

现有技术中对自动引导车的研发也非常多，专利号为200810059494.5的发明专利《自动导引车分布式测控装置及停车定位控制方法》中就公开了一种基于多测控单元的自动导引车分布式测控装置及停车定位的控制方法。它基于RS232通信线和数字I/O通道,采用工控主机为调度核心,多个测控单元独立布置的分布式结构。工控机配置串口扩展卡,工控机通过串口和与驱动控制器、转向控制器、避障/称重控制器、无线控制器、RFID控制器和操作控制器等建立通信,各控制器基于单片机,独立工作,分别负责相应功能的测控任务。地面上铺设有标识符号和电子标签,作为停车定位使用,结合RFID和图像识别技术可以实现精确定位。

通过这样的结构，该发明功能明确,可靠性强,运行稳定,能满足仓储中运行车辆中的实时性和安全性要求,而且易扩充。但是我们同时也看到，由于采用了RFID和图像识别技术结合的关系，该发明结构相当复杂，能耗大，引导车在使用短暂时间后就要回头充电，实用效果并不高。

发明内容

本发明的目的是提供视觉导引系统电表运转车停车控制系统，通过简单的结构实现高准确率的定位，降低了引导小车的生产成本，提高了引导小车的连续工作时间，尤其适合运用于电表仓储中。

为了达到所述目的，本发明所采用的技术方案是采用视觉导引系统电表运转车停车控制系统，包括引导小车以及供引导小车作业的工作空间，所述引导小车包括车身，所述车身四周各设有一个摄像设备，每侧的摄像设备安装在车身底部边缘正中间，所述摄像设备连接到引导小车上的车载电脑中，所述工作空间内地面上设有网格状标记，工作空间的墙上设有高度标记。所述车身底部边缘设有滑轨，滑轨上设有支架，所述支架包括和滑轨活动连接的滑块以及安装摄像设备的固定块，滑块和固定块之间通过可控万向节连接。这样的结构便于摄像设备在一定位置中进行调整，尤其是被特定物体遮挡时也能确保拍摄。所述滑块上还设有限位杆。这样的结构确保摄像设备的移动在限定范围内，不会到极限位置导致拍摄不准确。

优选的，所述摄像设备带有朝向上方、朝向水平以及朝向侧下方三个方向的活动摄像头，三个活动摄像头动点旋转355度，且共用一个解码器和云台，所述摄像头均通过光感元件触发驱动。这样的结构便于快速捕捉到工作空间内的位置标志，确保高效的定位指引。

优选的，所述引导小车的车载电脑中存储有空间地图。所述空间地图就是小车所在空间的地图，用于配合辅助定位

优选的，所述引导小车上还设有基于工作空间的定位系统，所述定位系统上连接通信设备。

优选的，所述工作空间的顶部设有距离传感器组，所述距离传感器组和地面标记的网格相对应。

优选的，所述引导小车通过拍摄到的工作空间内地面上网格状标记，从车载电脑的空间地图中获得第一位置坐标，摄像设备在万向节控制下上下移动一定角度，通过工作空间墙上的高度变化检测出距离墙的距离，通过四个方向的距离获得第二位置坐标，通过网格状标记和工作空间的墙上设有高度标记计算出距离工作空间四周墙之间的距离，获得第三位置坐标，根据工作空间的顶部设有距离传感器组检测到小车距离，并通过多个距离传感器组传输的数据获得第四位置坐标，通过这个四个位置坐标数值的互补精确计算出小车的实际位置，再结合引导小车自身的结构，计算出车身和车辆的精确位置。

优选的，所述网格状标记由网格线和网格线正中的中间线组成，所述纵向中间线和横向中间线宽度不同，且网格线边缘、网格线和中间线之间、中间线三个位置的颜色不同。这样的设计进一步加强了图形的识别度，提高了摄像头的分辨水平。

优选的，所述相邻位置的色相对比距离为100度-120度之间。这样的话既能确保颜色分辨得出来，便于摄像头激活识别，同时也不会使得室内空间颜色过于杂乱导致不舒适的感觉。

优选的，当工作空间的墙上设有高度标记被遮挡时，将不计算第二位置坐标和第三位置坐标。这样避免坐标位置计算错误导致定位不准确。

优选的，当工作空间内有新物品时，直接通过工作空间的顶部设有距离传感器组更新到车载电脑的电子地图中。这样能及时修正路径信息，避免室内出现新物品后坐标计算出错。

由于采用了所述技术方案，本发明和现有技术仅仅通过引导小车找准位置进行定位不同，实现了引导小车和工作空间的互动，多重计算引导小车的位置坐标。确保了小车定位的准确性，同时引导小车上结构简单，减轻了重量，提高了单次充电后的使用时间。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明视觉导引系统电表运转车停车控制系统的整体示意图。

图2为本发明视觉导引系统电表运转车停车控制系统采用的网格状标记的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明视觉导引系统电表运转车停车控制系统，包括引导小车以及供引导小车作业的工作空间2，所述引导小车包括车身1，所述车身1四周各设有一个摄像设备3，每侧的摄像设备3安装在车身1底部边缘正中间，所述摄像设备3连接到引导小车上的车载电脑4中，所述工作空间2内地面上设有网格状标记5，工作空间2的墙上设有高度标记6。所述车身1底部边缘设有滑轨，滑轨上设有支架，所述支架包括和滑轨活动连接的滑块以及安装摄像设备3的固定块，滑块和固定块之间通过可控万向节连接。所述滑块上还设有限位杆。所述摄像设备3带有朝向上方、朝向水平以及朝向侧下方三个方向的活动摄像头，三个活动摄像头动点旋转355度，且共用一个解码器和云台，所述摄像头均通过光感元件触发驱动。所述引导小车的车载电脑4中存储有空间地图。所述引导小车上还设有基于工作空间2的定位系统，所述定位系统上连接通信设备。所述工作空间2的顶部设有距离传感器组7，所述距离传感器组7和地面网格状标记5对应。

工作时，所述引导小车通过拍摄到的工作空间2内地面上网格状标记5，从车载电脑4的空间地图中获得第一位置坐标，摄像设备3在万向节控制下上下移动一定角度，通过工作空间2墙上的高度变化检测出距离墙的距离，通过四个方向的距离获得第二位置坐标，通过网格状标记5和工作空间2的墙上设有高度标记6计算出距离工作空间2四周墙之间的距离，获得第三位置坐标，根据工作空间2的顶部设有距离传感器组7检测到小车距离，并通过多个距离传感器组7传输的数据获得第四位置坐标，通过这个四个位置坐标数值的互补精确计算出小车的实际位置，再结合引导小车自身的结构，计算出车身1和车辆的精确位置。

如图2所示，引导小车拍摄到的所述网格状标记5由网格线和网格线正中的中间线组成，所述纵向中间线51和横向中间线52宽度不同，且网格线边缘、网格线和中间线之间、中间线三个位置的颜色不同。网格线边缘颜色宽度为0.5-1厘米；网格线和中间线之间颜色宽度为2-3厘米；纵向中间线51宽度为1厘米；横向中间线52宽度为2厘米。由于摄像头是颜色敏感，这样的不同线宽和不同颜色配合的设计能实现更为精确的定位。

所述相邻位置的色相对比距离为100度-120度之间。这样既方便采用和工作空间2内匹配的颜色进行设计，同时也使得工作空间2内不会由于过分差异化的颜色导致操作人员的不适。

当工作空间2的墙上设有高度标记6被遮挡时，将不计算第二位置坐标和第三位置坐标。当工作空间2内有新物品时，直接通过工作空间2的顶部设有距离传感器组7更新到车载电脑4的电子地图中。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的家具上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，包括引导小车以及供引导小车作业的工作空间(2)，其特征在于：所述引导小车包括车身(1)，所述车身(1)四周各设有一个摄像设备(3)，每侧的摄像设备(3)安装在车身(1)底部边缘正中间，所述摄像设备(3)连接到引导小车上的车载电脑(4)中，所述工作空间(2)内地面上设有网格状标记(5)，工作空间(2)的墙上设有高度标记(6)，所述车身(1)底部边缘设有滑轨，滑轨上设有支架，所述支架包括和滑轨活动连接的滑块以及安装摄像设备(3)的固定块，滑块和固定块之间通过可控万向节连接，所述滑块上还设有限位杆。

2.如权利要求1所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述摄像设备(3)带有朝向上方、朝向水平以及朝向侧下方三个方向的活动摄像头，三个活动摄像头动点旋转355度，且共用一个解码器和云台，所述摄像头均通过光感元件触发驱动。

3.如权利要求1或2所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述引导小车的车载电脑(4)中存储有空间地图。

4.如权利要求3所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述引导小车上还设有基于工作空间(2)的定位系统，所述定位系统上连接通信设备。

5.如权利要求1-4其中任一所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述工作空间(2)的顶部设有距离传感器组(7)，所述距离传感器组(7)和地面网格状标记(5)对应。

6.如权利要求1所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述引导小车通过拍摄到的工作空间(2)内地面上网格状标记(5)，从车载电脑(4)的空间地图中获得第一位置坐标，摄像设备(3)在万向节控制下上下移动一定角度，通过工作空间(2)墙上的高度变化检测出距离墙的距离，通过四个方向的距离获得第二位置坐标，通过网格状标记(5)和工作空间(2)的墙上设有高度标记(6)计算出距离工作空间(2)四周墙之间的距离，获得第三位置坐标，根据工作空间(2)的顶部设有距离传感器组(7)检测到小车距离，并通过多个距离传感器组(7)传输的数据获得第四位置坐标，通过这个四个位置坐标数值的互补精确计算出小车的实际位置，再结合引导小车自身的结构，计算出车身(1)和车辆的精确位置。

7.如权利要求6所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述网格状标记(5)由网格线和网格线正中的中间线组成，所述纵向中间线(51)和横向中间线(52)宽度不同，且网格线边缘、网格线和中间线之间、中间线三个位置的颜色不同。

8.如权利要求7所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：所述相邻位置的色相对比距离为100度-120度之间。

9.如权利要求6所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：当工作空间(2)的墙上设有高度标记(6)被遮挡时，将不计算第二位置坐标和第三位置坐标。

10.如权利要求6或7所述的一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统，其特征在于：当工作空间(2)内有新物品时，直接通过工作空间(2)的顶部设有距离传感器组(7)更新到车载电脑(4)的电子地图中。