CN106477255B - 防碰撞的调度方法、系统及轨道道路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防碰撞的调度方法、系统及轨道道路。按照所述调度方法所行驶的自动搬运装置行驶在所述轨道道路上。根据所述调度方法，所述调度系统获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息；当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置；根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。本发明有效解决自动搬运装置位于同一行驶轨道、或交叉口处而无法避让的情况。

Description

防碰撞的调度方法、系统及轨道道路

技术领域

本发明涉及自动搬运装置的调度技术，特别涉及防碰撞的调度方法、系统及轨道道路。

背景技术

自动搬运装置是指能够受调度系统控制，按照预设的程序自动行驶、并将物料搬运到指定位置的装置。其中，常见的有，无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指安装有电磁或光学等自动导引装置的车辆，其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。目前，自动搬运装置是沿着预铺设的轨道行驶的。为了防止自动搬运装置的碰撞，最初的方式是采用每个自动搬运装置对应一套轨道。随着自动搬运装置和工作站数量的增加、以及工作站之间物料的灵活配置，上述方式越来越难满足生产链的需求。

因此，将轨道合并成一套，并对每个自动搬运装置进行防碰撞调度，是解决上述矛盾的最好办法。为了实现上述目的，现有技术采用了实时获取各自动搬运装置的位置信息，并标注在调度中心的电子地图中，当有自动搬运装置即将碰撞时，实施人工干预，通过人工输入控制指令的方式，控制即将碰撞的自动搬运装置彼此避让。

显然，上述方式仍不能彻底自动化。因此，需要对现有的技术进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防碰撞的调度方法、系统及轨道道路，用于解决现有技术中的自动控制自动搬运装置以防止碰撞的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种防碰撞的调度方法，包含：获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息；当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置；根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

基于上述目的，本发明还提供一种防碰撞的调度系统，包含：获取模块，用于获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息；确定模块，用于当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置；控制模块，用于根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

基于上述目的，本发明还提供一种轨道道路，用于供自动搬运装置行驶，包括：连接各工作站之间的多条行驶轨道，其中，每条行驶轨道连接一对工作站；在至少一条所述行驶轨道上设有用于防止自动搬运装置碰撞的避让轨道。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在现有轨道道路中增加避让轨道，能够在自动搬运装置发出碰撞预警信息时，指令其中的自动搬运装置驶入避让轨道、或停止，以有效解决自动搬运装置位于同一行驶轨道、或交叉口处而无法避让的情况。此外，在各轨道上设置地标装置便于自动搬运装置获取位置信息。

另外，由各自动搬运装置提供碰撞预警信号和位置信息，并据此来判断是否有自动搬运装置即将碰撞(即位于同一碰撞区域)，以及位于同一碰撞区域的自动搬运装置，有效减少了服务端与各自动搬运装置之间的通信频率，提高了信息传递的有效率。同时由于确定了位于同一碰撞区域的自动搬运装置，能够进一步确定对哪些自动搬运装置实施控制，以便避让或停止。本发明能够及时、准确的对各自动搬运装置进行防碰撞调度，不仅无需人工参与，更能解决防止非交叉口的轨道上自动搬运装置相遇的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的轨道道路的结构示意图；

图2是本发明的第二实施方式的防碰撞的调度方法的流程图；

图3是本发明的第三实施方式的防碰撞的调度系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

如图1所示，在大型的包含多个工作站3的生产链路上铺设轨道道路，是为了让自动搬运装置2行驶在各工作站3之间，以便为各工作站3提供物料支持。随着工作站3数量的增加，显然，轨道道路将越来越交错复杂。为了避免自动搬运装置2在行驶过程中发生碰撞，本发明的第一实施方式涉及一种轨道道路。所述轨道道路包括：行驶轨道11和避让轨道12。

其中，每条所述行驶轨道11连接一对工作站3。各所述工作站3之间的行驶轨道11多为公用轨道。

在至少一条所述行驶轨道11上设有所述避让轨道12。所述避让轨道12用于在自动搬运装置2即将发生碰撞时，供自动搬运装置2进行避让的。

其中，每条行驶轨道11上均可设置避让轨道12。优选地，施工人员可以根据行驶轨道11的使用频率、主干道/副干道等在部分行驶轨道11上设置所述避让轨道12。

在所述行驶轨道11和避让轨道12上、或所述行驶轨道11和避让轨道12附近，还设有包含位置信息的地标装置13。其中，每个地标装置13所包含的位置信息对应当前地标装置13所处的位置。例如，位于行驶轨道A1的工作站B1一端设有地标装置C1，所述地标装置C1中的位置信息对应工作站B1。又如，在避让轨道a2与行驶轨道A2交汇处设有地标装置C2，其对应的位置信息包含所述避让轨道a2端的位置编号和所述行驶轨道A2的位置编号。

各所述地标装置13可均匀的分布在每条行所述驶轨道和避让轨道12上；也可以根据行驶轨道11为主干道/副干道，或者相距路口、工作站3的距离等将各所述地标装置13不等间隔的分布在每条所述行驶轨道11和避让轨道12上。例如，分布在接近工作站3的行驶轨道11上的地标装置13的间隔小于位于行驶轨道11中段的地标装置13的间隔。

其中，所述地标装置13可以是条形码、二维码等包含位置信息的识别码。优选地，所述地标装置13包含存储有位置信息的射频读取卡。对应的，在每个自动搬运装置2上安装有射频获取装置，通过所述射频获取装置，所述自动搬运装置2能够读取行驶所经过的位置信息，并提交给用于调度各自动搬运装置2的服务端。所述服务端能够通过监测每个自动搬运装置2的当前位置信息，以及内置的所述轨道道路的地图，及时掌握每个自动搬运装置2的行驶路径。

如图2所示。为防止各自动搬运装置发生碰撞，本发明的第二实施例还涉及一种调度方法。所述调度方法由所述服务端来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群等。

在步骤S1中，所述服务端获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息。

在此，各所述自动搬运装置上安装有位置信息读取装置(如射频读取装置)和通信模块，当所述自动搬运装置沿轨道(如行驶轨道、或避让轨道)经过地标装置时，所述位置信息读取装置读取相应地标装置中的位置信息，并交由所述通信模块主动发送给所述服务端。

在此，各所述自动搬运装置上还安装有雷达探测器，用来感测沿行驶方向上是否有障碍物。当所述雷达探测器感测到在预设距离内有障碍物时，发出碰撞预警信号(电平信号)，并交由所述通信模块将所述碰撞预警信号转换成数字的碰撞预警信息，并主动发送给所述服务端。

所述服务端获取碰撞预警信息的方式还包括：利用内置的地图和实时获取的各自动搬运装置的位置信息确定每个自动搬运装置的行驶方向和行驶路线。当有多个自动搬运装置相距小于预设安全距离阈值时，生成碰撞预警信息。

在步骤S2中，所述服务端当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置。

具体地，所述服务端同时或在很短间隔内(如1s内)获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息，则认定有自动搬运装置即将发生碰撞，反之则返回步骤S1。当认定有自动搬运装置即将发生碰撞时，所述服务端在接收到相应碰撞预警信息时，查找所对应的各自动搬运装置的最新获取的位置信息(简称最新位置信息)，并利用预设的地图确定发出碰撞预警信息的各自动搬运装置是否至少部分的位于预设范围内(如同一轨道上、且10m以内)的碰撞区域，若是，则确定相应的自动搬运装置并执行步骤S3，反之，则返回步骤S1继续监听。

需要说明的是，所述碰撞区域仅包括可能发生碰撞事故的区域。若两自动搬运装置位于相邻的行驶轨道，并彼此邻近时，两自动搬运装置均可能发出碰撞预警信息，此时，所述服务端根据地图和各最新位置信息能够确定两自动搬运装置不可能发生碰撞事故，故而也将返回步骤S1。

在步骤S3中，所述服务端根据位于碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

在此，所述根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止的方式包括：

若所述碰撞区域包含交叉的轨道、且位于所述碰撞区域的各自动搬运装置的最新位置信息位于交叉的各轨道上，则按照各行驶方向间隔通行的规则，指令各行驶方向上的自动搬运装置通过所述交叉的轨道。

例如，当所述服务端根据所述地图和各最新位置信息确定可能碰撞的自动搬运装置T1和T2分别位于交叉的轨道A3和A4上，且自动搬运装置T1、T2、以及所述轨道A3和A4的交叉口均位于碰撞区域之内。则所述服务端按照预设的每个轨道各行驶5秒钟的行驶规则，向位于轨道A4的自动搬运装置T2发出停止指令，以便自动搬运装置T1驶过所述交叉口，当5秒钟之后，再向所述自动搬运装置T2发出行驶指令，以指令自动搬运装置T2驶过所述交叉口。

需要说明的是，上述事例中仅包含两辆自动搬运装置，事实上，在交叉口处还可能有三辆及三辆以上的自动搬运装置发出碰撞预警信息，此时，所述服务端可以按照各行驶方向间隔通行的规则，指令位于各轨道上的各自动搬运装置间隔的停止或行驶，以便安全的驶过交叉口。

在此，所述根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置避让的方式包括：

若所述碰撞区域包含同一行驶轨道，指令相距预设的避让轨道最近的自动搬运装置行驶到所述避让轨道上，待所述碰撞区域中的其他自动搬运装置通过后，再指令位于所述避让轨道的自动搬运装置返回并继续行驶。

例如，所述服务端同时获得自动搬运装置T3和T4的碰撞预警信息，同时确定自动搬运装置T3和T4的最新位置信息均位于行驶轨道A5上。所述服务端通过地图确定自动搬运装置T3相距所述行驶轨道A5的避让轨道a5的距离较近，则指令自动搬运装置T4停止，并指令自动搬运装置T3驶进避让轨道a5。在根据所获取的自动搬运装置T3的位置信息确定自动搬运装置T3已驶进避让轨道a5以后，指令自动搬运装置T3停止，并指令自动搬运装置T4行驶。在根据所获取的自动搬运装置T4驶过避让轨道a5之后，指令自动搬运装置T3从避让轨道a5返回行驶轨道A5，并继续行驶。

需要说明的是，上述事例仅以两辆自动搬运装置为例。实际上，当三个及三个以上的自动搬运装置位于同一行驶轨道、并即将碰撞时，可指令相距避让轨道最近的各自动搬运装置依次驶入所述避让轨道，并指令相距避让轨道最远的自动搬运装置驶过所述避让轨道。再利用进栈/出栈原理，指令位于避让轨道的各自动搬运装置以预设时间间隔/距离间隔逐个驶出所述避让轨道，以有效防止碰撞。

如图3所示，为防止各自动搬运装置发生碰撞，本发明的第三实施例还涉及一种调度系统。所述调度系统包括服务端中的软件和硬件。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群等。

所述调度系统4包括：获取模块41、确定模块42、控制模块43。

所述获取模块41用于获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息。

在此，各所述自动搬运装置上安装有位置信息读取装置(如射频读取装置)和通信模块，当所述自动搬运装置沿轨道(如行驶轨道、或避让轨道)经过地标装置时，所述位置信息读取装置读取相应地标装置中的位置信息，并交由所述通信模块主动发送给所述获取模块41。

在此，各所述自动搬运装置上还安装有雷达探测器，用来感测沿行驶方向上是否有障碍物。当所述雷达探测器感测到在预设距离内有障碍物时，发出碰撞预警信号(电平信号)，并交由所述通信模块将所述碰撞预警信号转换成数字的碰撞预警信息，并主动发送给所述获取模块41。

所述获取模块41获取碰撞预警信息的方式还包括：利用内置的地图和实时获取的各自动搬运装置的位置信息确定每个自动搬运装置的行驶方向和行驶路线。当有多个自动搬运装置相距小于预设安全距离阈值时，生成碰撞预警信息。

所述确定模块42用于当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置。

具体地，所述确定模块42同时或在很短间隔内(如1s内)获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息，则认定有自动搬运装置即将发生碰撞，反之则返回所述获取模块41。当认定有自动搬运装置即将发生碰撞时，所述确定模块42在接收到相应碰撞预警信息时，查找所对应的各自动搬运装置的最新获取的位置信息(简称最新位置信息)，并利用预设的地图确定发出碰撞预警信息的各自动搬运装置是否至少部分的位于预设范围内(如同一轨道上、且10m以内)的碰撞区域，若是，则确定相应的自动搬运装置并执行所述控制模块43，反之，则返回所述获取模块41继续监听。

需要说明的是，所述碰撞区域仅包括可能发生碰撞事故的区域。若两自动搬运装置位于相邻的行驶轨道，并彼此邻近时，两自动搬运装置均可能发出碰撞预警信息，此时，所述确定模块42根据地图和各最新位置信息能够确定两自动搬运装置不可能发生碰撞事故，故而也将返回所述获取模块41。

所述控制模块43用于根据位于碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

在此，所述控制模块43包括：第一控制子模块、和/或第二控制子模块。(均未予图示)

所述第一控制子模块用于若所述碰撞区域包含交叉的轨道、且位于所述碰撞区域的各自动搬运装置的最新位置信息位于交叉的各轨道上，则按照各行驶方向间隔通行的规则，指令各行驶方向上的自动搬运装置通过所述交叉的轨道。

例如，当所述第一控制子模块根据所述地图和各最新位置信息确定可能碰撞的自动搬运装置T1和T2分别位于交叉的轨道A3和A4上，且自动搬运装置T1、T2、以及所述轨道A3和A4的交叉口均位于碰撞区域之内。则所述第一控制子模块按照预设的每个轨道各行驶5秒钟的行驶规则，向位于轨道A4的自动搬运装置T2发出停止指令，以便自动搬运装置T1驶过所述交叉口，当5秒钟之后，再向所述自动搬运装置T2发出行驶指令，以指令自动搬运装置T2驶过所述交叉口。

需要说明的是，上述事例中仅包含两辆自动搬运装置，事实上，在交叉口处还可能有三辆及三辆以上的自动搬运装置发出碰撞预警信息，此时，所述第一控制子模块可以按照各行驶方向间隔通行的规则，指令位于各轨道上的各自动搬运装置间隔的停止或行驶，以便安全的驶过交叉口。

所述第二控制子模块用于若所述碰撞区域包含同一行驶轨道，指令相距预设的避让轨道最近的自动搬运装置行驶到所述避让轨道上，待所述碰撞区域中的其他自动搬运装置通过后，再指令位于所述避让轨道的自动搬运装置返回并继续行驶。其中，所述同一行驶轨道指位于工作站之间的行驶轨道，可以包含位于交叉口的同一行驶轨道。

例如，所述第二控制子模块同时获得自动搬运装置T3和T4的碰撞预警信息，同时确定自动搬运装置T3和T4的最新位置信息均位于行驶轨道A5上。所述第二控制子模块通过地图确定自动搬运装置T3相距所述行驶轨道A5的避让轨道a5的距离较近，则指令自动搬运装置T4停止，并指令自动搬运装置T3驶进避让轨道a5。在根据所获取的自动搬运装置T3的位置信息确定自动搬运装置T3已驶进避让轨道a5以后，指令自动搬运装置T3停止，并指令自动搬运装置T4行驶。在根据所获取的自动搬运装置T4驶过避让轨道a5之后，指令自动搬运装置T3从避让轨道a5返回行驶轨道A5，并继续行驶。

需要说明的是，上述事例仅以两辆自动搬运装置为例。实际上，当三个及三个以上的自动搬运装置位于同一行驶轨道、并即将碰撞时，可指令相距避让轨道最近的各自动搬运装置依次驶入所述避让轨道，并指令相距避让轨道最远的自动搬运装置驶过所述避让轨道。再利用进栈/出栈原理，指令位于避让轨道的各自动搬运装置以预设时间间隔/距离间隔逐个驶出所述避让轨道，以有效防止碰撞。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块和单元均为逻辑模块和逻辑单元，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种防碰撞的调度方法，其特征在于，包含：

获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息；

当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置；

根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

2.根据权利要求1所述的防碰撞的调度方法，其特征在于，所述获取各自动搬运装置的位置信息的方式包括：获取各自动搬运装置所读取的轨道上的位置信息；

所述获取各所述自动搬运装置的碰撞预警信息的方式包括：获取由所述自动搬运装置主动提供的碰撞预警信息，其中，所述自动搬运装置中包含当扫描到接近障碍物时发出所述碰撞预警信号的雷达探测器、以及将所述碰撞预警信号转换成碰撞预警信息并予以发送的通信模块。

3.根据权利要求1所述的防碰撞的调度方法，其特征在于，所述根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置中各自的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道的方式包括以下至少一种：

若所述碰撞区域包含交叉的轨道、且位于所述碰撞区域的各自动搬运装置的最新位置信息位于交叉的各轨道上，则按照各行驶方向间隔通行的规则，指令各行驶方向上的自动搬运装置通过所述交叉的轨道；

若所述碰撞区域包含同一行驶轨道，指令相距预设的避让轨道最近的自动搬运装置行驶到所述避让轨道上，待所述碰撞区域中的其他自动搬运装置通过后，再指令位于所述避让轨道的自动搬运装置返回并继续行驶。

4.一种防碰撞的调度系统，其特征在于，包含：

获取模块，用于获取各自动搬运装置的位置信息，以及各所述自动搬运装置的碰撞预警信息；

确定模块，用于当在预设时限内获取到多个所述自动搬运装置所发出的碰撞预警信息时，根据各所述碰撞预警信息所对应的自动搬运装置的最新位置信息，确定位于同一碰撞区域的各所述自动搬运装置；

控制模块，用于根据位于所述碰撞区域的各所述自动搬运装置的最新位置信息，指令其中一个自动搬运装置继续行驶，其余自动搬运装置停止或行驶至避让轨道，直至其中的所有自动搬运装置安全驶过所述碰撞区域。

5.根据权利要求4所述的防碰撞的调度系统，其特征在于，所述获取模块用于获取各自动搬运装置所读取的轨道上的位置信息；

所述获取模块还用于获取由所述自动搬运装置主动提供的碰撞预警信息，其中，所述自动搬运装置中包含当扫描到接近障碍物时发出碰撞预警信号的雷达探测器、以及将所述碰撞预警信号转换成碰撞预警信息并予以发送的通信模块。

6.根据权利要求4所述的防碰撞的调度系统，其特征在于，所述控制模块包括以下至少一种：

第一控制子模块，用于若所述碰撞区域包含交叉的轨道、且位于所述碰撞区域的各自动搬运装置的最新位置信息位于交叉的各轨道上，则按照各行驶方向间隔通行的规则，指令各行驶方向上的自动搬运装置通过所述交叉的轨道；

第二控制子模块，用于若所述碰撞区域包含同一行驶轨道，指令相距预设的避让轨道最近的自动搬运装置行驶到所述避让轨道上，待所述碰撞区域中的其他自动搬运装置通过后，再指令位于所述避让轨道的自动搬运装置返回并继续行驶。