CN107512271A - 穿梭机自动行驶控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及索道运输设备电子技术领域，公开了一种穿梭机自动行驶控制控制系统及控制方法，其控制方法包括：实时获取穿梭机的定位数据；将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置及所对应于的目标行驶速度；根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度；该控制系统包括：位置获取模块、目标速度确定模块以及速度调整模块，利用位置获取模块获取定位数据，目标速度确定模块通过分析定位数据并确定目标行驶速度，然后速度调整模块发送指令以控制穿梭机调整行驶速度至目标行驶速度，以此实现速度的自动调整并沿着索道自动行驶而不依赖索道的牵引，从而更加提供了高效运输和智能控制的技术效果。

Description

穿梭机自动行驶控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及索道运输设备电子技术领域，特别是涉及一种穿梭机自动行驶控制系统及其控制方法。

背景技术

采用车、船、飞机等交通工具的传统物流运输虽然已得到广泛应用，但仍存在着运输速度慢、时间成本高、能耗高、人员调度成本高等问题，而且受限于各物流点的设置，传统物流运输的运输范围有限，例如农村或山区等的偏远地区就有可能存在输送不到的情况。

随着技术发展，通过索道带动货物箱运行以实现货物运输的索道系统目前已投入到物流运输中，以期改善传统物流运输所存在的问题。

现阶段的索道系统，如穿梭机，主要是依靠索道牵引货物箱前进，即通过将一条钢绳套在索道两端的驱动轮和迂回轮上，并通过张紧装置保持钢绳的张力，而后将货物箱固定于钢绳上，最终通过驱动驱动轮以驱动钢绳移动，从而带动货物箱前进。

然而该穿梭机是通过钢绳牵引来带动货物箱前进的，虽然其可以提高运输速度、降低时间成本和管理成本，却不能实现自动行驶等智能控制，不适合远距离运输，运输速度也会受到限制，也难以灵活地应对各种突发情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自动调整运输速度、高效运输的穿梭机自动行驶控制系统及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种穿梭机自动行驶控制方法，包括以下步骤：

实时获取穿梭机的定位数据；

将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度。

作为优选方案，所述方法还包括：

获取穿梭机车身的摇晃程度数据，当车身的摇晃程度数据大于第一阈值时，控制穿梭机停止运行。

作为优选方案，所述方法还包括：

获取穿梭机与障碍物的间距；

当穿梭机与障碍物之间的间距小于第二阈值时，控制穿梭机停止运行。

作为优选方案，所述获取穿梭机与障碍物的间距的步骤包括：

获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间T；

构建间距换算模型：L＝cT/2，其中，c为光速，L为间距；

根据间距换算模型计算穿梭机与障碍物的间距。

作为优选方案，所述方法还包括：

获取穿梭机的电池电量；

当穿梭机的电池电量小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；

其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值。

作为优选方案，，所述穿梭机的定位数据为穿梭机的经纬度。

为了实现相同的上述目的，本发明实施例还提供一种穿梭机自动行驶控制系统，该系统包括：

位置获取模块，实时获取穿梭机的定位数据；

目标速度确定模块，将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

速度调整模块，根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度。

作为优选方案，该系统还包括：

摇晃程度获取模块，实时获取穿梭机的摇晃程度数据；

第一控制模块，将穿梭机的摇晃程度数据与第一阈值比较，且当摇晃程度数据大于所述第一阈值时，控制穿梭机停止运行。

作为优选方案，该系统还包括：

间距获取模块，实时获取穿梭机与障碍物之间的间距数据；

第二控制模块，将所述间距数据与第二阈值比较，且当间距数据小于所述第二阈值时，控制穿梭机停止运行。

作为优选方案，所述间距获取模块包括：

时间获取模块，实时获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间；

间距换算模块，根据换算模型计算出穿梭机与障碍物之间的间距，所述换算模型的公式为：L＝cT/2，其中，L为穿梭机与障碍物之间的间距，c为光速，T为电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间。

作为优选方案，该系统还包括：

电量获取模块，实时获取电池的剩余电量数据；

第三控制模块，将所述剩余电量数据与第三阈值比较，且当剩余电量数据小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值。

本发明实施例所提供的一种穿梭机自动行驶控制控制系统及控制方法，其控制方法包括：实时获取穿梭机的定位数据；将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度；该控制系统包括：位置获取模块、目标速度确定模块以及速度调整模块，利用位置获取模块获取定位数据并将定位数据发送至目标速度确定模块，目标速度确定模块比较定位数据与预置地图数据以确定穿梭机在地图中的目标位置，并确定该目标位置对应的目标行驶速度，目标速度确定模块将目标行驶速度数据发送至速度调整模块，速度调整模块发送指令以控制穿梭机调整行驶速度至目标行驶速度并保持目标行驶速度行驶，以此实现速度的自动调整并沿着索道自动行驶而不依赖索道的牵引，从而更加提供了高效运输和智能控制的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法的步骤图；

图2是本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法的摇晃程度控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法的间距控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法的电量控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制系统的模块结构图；

11、位置获取模块；12、摇晃程度获取模块；13、间距获取模块； 14、电量获取模块；2、控制器；21、目标速度确定模块；22、第一控制模块；23、第二控制模块；24、第三控制模块；3、速度调整模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明优选实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法，包括以下步骤：

S1、实时获取穿梭机的定位数据；

穿梭机在索道上沿着索道的方向行驶，实时获取穿梭机所在的定位数据，即具体位置数据；

S2、将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

索道的路线是固定的，将索道的路线预先设置在地图数据中，并对于索道上的各位置赋予对应的目标行驶速度，通过比较穿梭机的定位数据和预置的地图数据，从而可以获取穿梭机在地图数据中的目标位置，也就确定了该目标位置所对应的目标行驶速度；

S3、根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度；

获得目标行驶速度后，再通过控制驱动所述穿梭机进行速度的调整，当当前行驶速度等于目标行驶速度时，控制穿梭机保持当前速度行驶；当当前行驶速度大于目标行驶速度时，控制穿梭机减速并直至等于目标行驶速度时再保持目标行驶速度行驶；当当前行驶速度小于目标行驶速度时，控制穿梭机加速并直至等于目标行驶速度时再保持目标行驶速度行驶，从而实现了穿梭机的自动行驶且能自动调整运输速度，提高了穿梭机的运输效率。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制方法，通过实时获取穿梭机的定位数据，然后与预置的地图数据比较，确定穿梭机在地图数据中的目标位置及目标行驶速度，进而控制穿梭机调整行驶速度并按着目标行驶速度行驶，高效实现了自动调整运输速度和自动行驶，能够适应索道上各位置适应的行驶速度，当索道转弯时能够实现慢行，在索道处于直线状态时能够实现快行等各种行驶状态，有效提高了穿梭机运输的高效性和灵活性，也保障了穿梭机运输的安全性和可靠性。

优选地，如图2所示，上述的穿梭机自动行驶控制方法还包括：

获取穿梭机车身的摇晃程度数据；

穿梭机在索道上行驶时会因为索道的摆动或穿梭机自身的振动而产生摇晃，获取穿梭机车身的摇晃程度数据，如最大摆动角度。

将摇晃程度数据与第一阈值进行比较以判断穿梭机的摇晃程度；

将摇晃程度数据，即最大摆动角度与第一阈值进行比较，此处的第一阈值是保证穿梭机不会发生跌落且能容忍摇晃的最大摆动角度。

当车身的摇晃程度数据大于第一阈值时，控制穿梭机停止运行；

当车身的摇晃程度数据小于或等于第一阈值时，保持穿梭机的当前运行状态，当车身的摇晃程度数据，即最大摆动角度大于第一阈值时，表明该穿梭机有跌落危险，应及时控制穿梭机停止运行，由此保证了穿梭机不会发生跌落危险，进一步保障了穿梭机的安全性能。

优选地，如图3所示，上述的穿梭机自动行驶控制方法还包括：

获取穿梭机与障碍物的间距；

穿梭机沿索道的过程中，获取穿梭机与沿行驶方向的穿梭机前方的障碍物的间距；

将间距与第二阈值进行比较以判断穿梭机是否会撞上障碍物；

将间距与第二阈值进行比较，此处的第二阈值是保证穿梭机急刹车时需要滑行的最大距离，来判断穿梭机是否会撞上障碍物；

当穿梭机与障碍物之间的间距小于第二阈值时，控制穿梭机停止运行；

当穿梭机与障碍物之间的间距大于第二阈值时，保持穿梭机的当前运行状态，当穿梭机与障碍物之间的间距小于第二阈值时，控制穿梭机停止运行，以保证穿梭机不会撞上障碍物，该方法进一步起到了安全保证作用。

具体地，上述的穿梭机自动行驶控制方法，其所述获取穿梭机与障碍物的间距的步骤包括：

获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间T；

构建间距换算模型：L＝cT/2，其中，c为光速，L为间距；

根据间距换算模型计算穿梭机与障碍物的间距。

优选地，如图4所示，上述的穿梭机自动行驶控制方法还包括：

获取穿梭机的电池电量；

在穿梭机行驶过程中需确保穿梭机具有足够的电源能量来使其行驶至目的地，故获取穿梭机的电池的剩余电量数据；

比较穿梭机的电池电量与第三阈值以判断电量是否足够使其行驶至目的地；

将获取到的穿梭机的电池电量与第三阈值进行比较，其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值；

当穿梭机的电池电量小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；

当穿梭机的电池电量大于等于第三阈值时，保持穿梭机的当前运行状态，当穿梭机的电池电量小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电，该充电方式可以是自动行驶至附近的充电区进行充电，当具有备用电源时，该充电方式还可以是保持穿梭机当前运行状态且控制穿梭机自动切换至备用电源，有效保证了电量充足，不会因为电量不足而停在索道上的情况，有效提高了运输效率。

优选地，所述穿梭机的定位数据为穿梭机的经纬度，经纬度既可以精确定位到穿梭机的具体位置，不仅方便，而且能够快捷实现获取定位数据，提高了运输效率。

此外，如图5所示，本发明实施例还提供一种穿梭机自动行驶控制系统，该系统包括：

位置获取模块11，实时获取穿梭机的定位数据，该位置获取模块11优选为GPS接收器；

目标速度确定模块21，将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

速度调整模块22，根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度。

位置获取模块11将从卫星接收的定位数据发送至控制器2内的目标速度确定模块21，目标速度确定模块21比较定位数据与预置的地图数据，从而获取穿梭机在地图数据中的目标位置，进而确定目标位置所对应的目标行驶速度，由于目标位置与目标行驶速度是一一对应的关系，故，穿梭机在地图数据中各目标位置只能对应一个目标行驶速度，然后目标速度确定模块21将目标行驶速度数据发送至速度调整模块22，，速度调整模块22发出指令控制穿梭机调整行驶速度至目标行驶速度并保持目标行驶速度行驶，由此实现了自动调整运输速度和自动行驶功能，且运输效率高，具有广泛的应用前景。

优选地，如图5所示，上述的穿梭机自动行驶控制系统还包括：

摇晃程度获取模块12，实时获取穿梭机的摇晃程度数据，该摇晃程度获取模块12优选为平衡仪；

第一控制模块23，将穿梭机的摇晃程度数据与第一阈值比较，且当摇晃程度数据大于所述第一阈值时，控制穿梭机停止运行。

在穿梭机上设有摇晃程度获取模块12，能够实时获取穿梭机的摇晃程度数据，本实施例中采用的摇晃程度获取模块12获取的是穿梭机的最大摆动角度数据，摇晃程度获取模块12将获取的最大摆动角度数据发送至第一控制模块23，第一控制模块23将该最大摆动角度与第一阈值进行比较，此处的第一阈值的含义已在前进行了叙述，当最大摆动角度大于第一阈值时，第一控制模块23控制穿梭机停止运行，以保证穿梭机不会因而过大角度的摆动而发生跌落危险，有效保障了穿梭机的自动行驶安全性。

优选地，如图5所示，上述的穿梭机自动行驶控制系统还包括：

间距获取模块13，实时获取穿梭机与障碍物之间的间距数据，该间距获取模块13优选为雷达模块；

第二控制模块24，将所述间距数据与第二阈值比较，且当间距数据小于所述第二阈值时，控制穿梭机停止运行。

在穿梭机上设置间距获取模块13，可以实时探测穿梭机与前方障碍物之间的间距数据，间距获取模块13可以包括雷达模块，利用雷达技术来探测穿梭机与障碍物之间的间距数据，间距获取模块13 将间距数据发送至第二控制模块24，第二控制模块24比较间距数据与第二阈值的大小关系，第二阈值的含义在前已叙述，当间距数据小于第二阈值时，第二控制模块24控制穿梭机停止运行，并直至滑行停止时穿梭机未能撞上障碍物，有效保障了穿梭机的自动行驶安全性能。

优选地，上述的间距获取模块包括：

时间获取模块，实时获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间；

间距换算模块，根据换算模型计算出穿梭机与障碍物之间的间距，所述换算模型的公式为：L＝cT/2，其中，L为穿梭机与障碍物之间的间距，c为光速，T为电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间。

进一步优选地，如图5所示，上述的穿梭机自动行驶控制系统还包括：

电量获取模块14，实时获取电池的剩余电量数据，该电量获取模块14优选为功率模块；

第三控制模块25，将所述剩余电量数据与第三阈值比较，且当剩余电量数据小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值。

为确保穿梭机能够有足够的电源能量将货物运输至目的地，需要对电池电量，即剩余电量进行检测，并通过电量获取模块14实时获取电池的剩余电量数据，并将剩余电量数据发送至第三控制模块25，第三控制模块25比较剩余电量数据与第三阈值的大小关系，当判断剩余电量数据小于第三阈值时，第三控制模块25控制穿梭机停止运行并行使至附近的充电区域进行充电，有效保证了穿梭机的电量充足，提高了索道运输效率，避免了穿梭机因电量不足而停留在索道的现象，提高了穿梭机自动行驶的智能化性能。

综上，本发明实施例提供的一种穿梭机自动行驶控制控制系统及控制方法，其控制方法包括：实时获取穿梭机的定位数据；将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度；该控制系统包括：位置获取模块、目标速度确定模块以及速度调整模块，利用位置获取模块获取定位数据并将定位数据发送至目标速度确定模块，目标速度确定模块比较定位数据与预置地图数据以确定穿梭机在地图中的目标位置，并确定该目标位置对应的目标行驶速度，目标速度确定模块将目标行驶速度数据发送至速度调整模块，速度调整模块发送指令以控制穿梭机调整行驶速度至目标行驶速度并保持目标行驶速度行驶，以此实现速度的自动调整并沿着索道自动行驶而不依赖索道的牵引，从而更加提供了高效运输和智能控制的技术效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取穿梭机的定位数据；

将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度。

2.如权利要求1所述的穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取穿梭机车身的摇晃程度数据，当车身的摇晃程度数据大于第一阈值时，控制穿梭机停止运行。

3.如权利要求1或2所述的穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取穿梭机与障碍物的间距；

当穿梭机与障碍物之间的间距小于第二阈值时，控制穿梭机停止运行。

4.如权利要求3所述的穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，所述获取穿梭机与障碍物的间距的步骤包括：

获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间T；

构建间距换算模型：L＝cT/2，其中，c为光速，L为间距；

根据间距换算模型计算穿梭机与障碍物的间距。

5.如权利要求1或2所述的穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取穿梭机的电池电量；

当穿梭机的电池电量小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；

其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值。

6.如权利要求1或2所述的穿梭机自动行驶控制方法，其特征在于，所述穿梭机的定位数据为穿梭机的经纬度。

7.一种穿梭机自动行驶控制系统，其特征在于，包括：

位置获取模块，实时获取穿梭机的定位数据；

目标速度确定模块，将穿梭机的定位数据与预置的地图数据进行比较，获取穿梭机在地图数据中的目标位置，确定目标位置所对应于的目标行驶速度，其中，目标位置与目标行驶速度一一对应；

速度调整模块，根据目标行驶速度调整所述穿梭机的行驶速度。

8.如权利要求7所述的穿梭机自动行驶控制系统，其特征在于，还包括：

摇晃程度获取模块，实时获取穿梭机的摇晃程度数据；

第一控制模块，将穿梭机的摇晃程度数据与第一阈值比较，且当摇晃程度数据大于所述第一阈值时，控制穿梭机停止运行。

9.如权利要求7所述的穿梭机自动行驶控制系统，其特征在于，还包括：

间距获取模块，实时获取穿梭机与障碍物之间的间距数据；

第二控制模块，将所述间距数据与第二阈值比较，且当间距数据小于所述第二阈值时，控制穿梭机停止运行。

10.如权利要求9所述的穿梭机自动行驶控制系统，其特征在于，所述间距获取模块包括：

时间获取模块，实时获取电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间；

间距换算模块，根据换算模型计算出穿梭机与障碍物之间的间距，所述换算模型的公式为：L＝cT/2，其中，L为穿梭机与障碍物之间的间距，c为光速，T为电磁波往返障碍物与穿梭机之间的时间。

11.如权利要求7所述的穿梭机自动行驶控制系统，其特征在于，还包括：

电量获取模块，实时获取电池的剩余电量数据；

第三控制模块，将所述剩余电量数据与第三阈值比较，且当剩余电量数据小于第三阈值时，控制穿梭机停止运行并进行充电；其中，所述第三阈值为确保穿梭机行驶至目的地的电池电量最低值。