CN104932503A - 一种激光制导遥控小车的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光制导遥控小车的方法及系统,所述方法包括：S1、所述激光发射装置发射出具有预设编码的激光，将所述激光发射到所述激光识别装置的识别范围内；S2、所述激光识别装置在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标；S3、将所述相对位置坐标发送至所述小车的驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。本发明通过将激光制导控制精度高、使用简便的特性应用到小车遥控上，为用户提供了一种有别于传统的小车遥控方式，其操作简单方便，控制精度高且控制可靠性好，为用户带来了一种良好的遥控操作体验。
Description
技术领域
本发明涉及激光制导遥控技术领域，具体涉及一种激光制导遥控小车的方法及系统。
背景技术
激光制导技术和各种激光制导武器已有40多年的发展历史。最早的研究工作是美国陆军导弹司令部在1962年开始的，1964年已在实验室完成了激光制导反坦克导弹的方案研究，而第一个实用的激光制导系统是在激光制导航空炸弹上实现的。由于采用激光制导技术的武器系统具有制导精度高、抗干扰能力强、结构简单、成本低等优势，因而各军事大国都竞相开展研制，尤其是在最近的几次局部战争中激光制导武器显示出了强大的威力，使其受到了越来越广泛的重视。激光制导主要采用的是半主动式，由弹外激光目标指示器发射的激光束照射目标，弹上激光传感器接收目标漫反射的回波信号，形成对目标的跟踪和对弹的控制信号，从而将弹准确地导向目标。
目前，市面上的玩具遥控车大都为传统的无线电遥控或红外遥控的控制方式，工业上使用的无人搬运车也是使用电磁引导方式，而本发明的目的在于提供一种有别于传统的遥控小车的方式，即通过借鉴激光制导的思路，把激光制导控制精度高、使用简便的特性应用到小车遥控上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光制导遥控小车的方法及系统，该激光制导遥控小车的方法及系统的控制方式新颖，控制的可靠性高，且还能为用户带来很好的、有趣的遥控操作体验。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种激光制导遥控小车的方法，应用于安装有激光识别装置的小车及一激光发射装置中，所述方法包括：
S1、所述激光发射装置发射出具有预设编码的激光，将所述激光发射到所述激光识别装置的识别范围内；
S2、所述激光识别装置在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标；
S3、将所述相对位置坐标发送至所述小车的驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
较佳地，所述预设编码为10101100。
优选地，所述激光识别装置由摄像头模块与FPGA主控模块组成。
优选地，所述激光发射装置包括设置于小车车体前侧的主激光识别装置，和/或设置于小车车体左侧、右侧以及后侧中任一侧或多侧的次激光识别装置。
本发明还提供了一种激光制导遥控小车的系统，所述系统包括：
激光发射装置，用于发射出具有预设编码的激光；
激光识别装置，安装于小车车体上并与小车车体上的驱动控制装置连接；
所述激光识别装置用于在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标，并将所述相对位置坐标发送至所述驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
与现有技术相比，本发明提供的激光制导遥控小车的方法及系统，其对小车的遥控方式新颖有趣，操作简单方，且由于具有相同编码的激光才能进行控制，具有很高的可靠性。
附图说明
附图1为本发明实施例中所述方法的方法流程示意图；
附图2为本发明实施例中所述系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
一种激光制导遥控小车的方法，应用于安装有激光识别装置的小车及一激光发射装置中，如附图1所示，所述方法包括：
S1、所述激光发射装置发射出具有预设编码的激光，将所述激光发射到所述激光识别装置的识别范围内；
S2、所述激光识别装置在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标；
S3、将所述相对位置坐标发送至所述小车的驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
所述激光发射装置包括设置于小车车体前侧的主激光识别装置，和/或设置于小车车体左侧、右侧以及后侧中任一侧或多侧的次激光识别装置。
基于上述激光制导遥控小车的方法的发明构思，本发明实施例还提供了一种激光制导遥控小车的系统，所述系统包括：
激光发射装置，用于发射出具有预设编码的激光；
激光识别装置，安装于小车车体上并与小车车体上的驱动控制装置连接；
所述激光识别装置用于在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标，并将所述相对位置坐标发送至所述驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
优选地，所述激光发射装置包括设置于小车车体前侧的主激光识别装置，和/或设置于小车车体左侧、右侧以及后侧中任一侧或多侧的次激光识别装置。
本实施例提供的激光制导遥控小车的方法及系统，其不仅可以应用于遥控玩具车上，还可以应用于AGV搬运车中；下面以将其应用于遥控玩具车上作为具体的实施例作进一步的说明：
如图2所示，所述的系统包括激光发射装置30，安装于小车车体10上的激光识别装置20，激光识别装置20与用于驱动与控制小车运行的驱动控制装置（该驱动控制装置并未在图中画出或标示）连接。
在具体应用中，所述激光识别装置20可以同时设置多个，如可在车体上的前后左右等多侧均设置一激光识别装置，以实现全方位的识别。本发明中，将设置于小车车体前侧的激光识别装置称之为主激光识别装置，将其他位置的激光识别装置称之为次激光识别装置，次激光识别装置是为了扩大识别范围以实现小车的拐弯和掉头。在图2中仅画出了主激光识别装置20，图2中的A为主激光识别装置20的识别范围的示意区域。
激光发射装置30，是一能发射具有特定的脉冲编码的激光的装置，在设定了其脉冲编码后，其发射的激光的脉冲编码均相同，以使所述激光识别装置20可对其发射的激光进行识别。在本实施例中，激光发射装置30发射的激光的编码为10101100，即所述的预设编码为10101100，其码元宽度为8.333毫秒，整个编码时长为66.666毫秒。
在本实施例中，所述激光识别装置30由摄像头模块与FPGA主控模块组成，其在识别激光发射装置30发出激光时，通过摄像头模块来获取视频数据，并通过FPGA主控模块来对摄像头模块获取的视频数据进行视频数据的读取及图像识别，从而完成对激光识别装置30发出的激光所形成的光斑的识别。其中，摄像头模块中的摄像头型号优选为OV9714，该款摄像头为CMOS摄像头，其输出640x400的视频速率为120帧每秒；而FPGA主控模块中的FPGA则采用EP2AGX125EF35，用于负责视频数据读取和进行图像识别，其图像读取速度与摄像头相匹配，也是120帧每秒，即每读取并识别1帧图像的时间为8.333毫秒，读取并识别完8帧图像的时间为66.666毫秒。
在激光识别过程中，先对图像进行识别，识别完帧图像后，再进行编码识别，只有识别到预设编码，即只有识别到为10101100的编码才将激光的光斑在图像中的位置坐标（即激光识别装置与激光的光斑的相对位置坐标）发送给所述驱动控制装置。
在具体应用时，用户只要拿着激光发射装置（或用其它如电机、云台等设备控制激光发射装置摆动或是移动），将其发出的激光照射在小车运动方向的前方，并在激光识别装置的识别范围内形成光斑，当小车车体上的激光识别装置便会将其识别与计算出的激光识别装置与激光的光斑的相对位置坐标发送至小车的驱动控制装置，驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹，从而实现激光制导遥控，其遥控方式操作简单方便，而且控制精度高。由于只有识别到预设编码的激光时才会将激光的光斑在图像中的位置坐标发送至所述驱动控制装置，因此只有能发出相同编码的激光的激光装置才能实现遥控，因此其控制还具有很高的可靠性。
本发明实施例提供的的激光制导遥控小车的方法及系统，其通过将激光制导控制精度高、使用简便的特性应用到小车遥控上，为用户提供了一种有别于传统的小车遥控方式，其操作简单方便，控制精度高，为用户带来了一种良好的遥控操作体验。
上述实施例中提到的内容为本发明较佳的实施方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1. 一种激光制导遥控小车的方法，应用于安装有激光识别装置的小车及一激光发射装置中，所述方法包括：
S1、所述激光发射装置发射出具有预设编码的激光，将所述激光发射到所述激光识别装置的识别范围内；
S2、所述激光识别装置在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标；
S3、将所述相对位置坐标发送至所述小车的驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预设编码为10101100。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述激光识别装置由摄像头模块与FPGA主控模块组成。
4. 根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于：所述激光发射装置包括设置于小车车体前侧的主激光识别装置，和/或设置于小车车体左侧、右侧以及后侧中任一侧或多侧的次激光识别装置。
5. 一种激光制导遥控小车的系统，其特征在于，所述系统包括：
激光发射装置，用于发射出具有预设编码的激光；
激光识别装置，安装于小车车体上并与小车车体上的驱动控制装置连接；
所述激光识别装置用于在其识别范围内进行激光识别，当识别到所述预设编码的激光时，计算出激光识别装置与所述激光的光斑的相对位置坐标，并将所述相对位置坐标发送至所述驱动控制装置，所述驱动控制装置根据接收到的相对位置坐标控制所述小车的运行轨迹。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述激光识别装置由摄像头模块与FPGA主控模块组成。
7. 根据权利要求5～6中任一项所述的系统，其特征在于：所述激光发射装置包括设置于小车车体前侧的主激光识别装置，和/或设置于小车车体左侧、右侧以及后侧中任一侧或多侧的次激光识别装置。
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