CN108415414A - 一种分布式自动行车导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式自动行车导航系统，包括自动行驶车辆和若干套导航设备；所述自动行驶车辆安装有第一感应电路、导航通讯装置和第二被感应物；所述自动行驶车辆所在行车场所的每一个转向节点均安装有一套所述导航设备，所述导航设备设有一个第一被感应物、一个控制器和一个方向引导装置，并对应所述转向节点的每一条去车通道均设有一个第二感应电路；所述自动行驶车辆设置有行车方向信号序列。本发明通过自动行驶车辆和若干套安装在行车场所转向节点的导航设备进行配合的分布式控制方式，能够将从行车场所的同一起点出发的多辆自动行驶车辆按预设行车线路导航至不同的终点，具有导航可靠性高、导航系统运行稳定性好的优点。

Description

一种分布式自动行车导航系统
技术领域
本发明涉及一种分布式自动行车导航系统。
背景技术
机车智能行驶的实用性已进入了各行各业，工厂中的送料无人驾驶车，港口的无人驾驶货柜车，智能汽车库内的自动泊位装置车，物流行业中使用的自动分料堆放车以及无人驾驶汽车等等，无一例外地涉及到一种道路运行中各种方向的识别技术及装置，该技术及装置能把运行的无人驾驶机车带到指定的目的地。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种分布式自动行车导航系统。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种分布式自动行车导航系统，其特征在于：所述的分布式自动行车导航系统包括自动行驶车辆和若干套导航设备；
所述自动行驶车辆安装有第一感应电路、导航通讯装置和第二被感应物，且所述第一感应电路的输出端与导航通讯装置电性连接；
所述自动行驶车辆所在行车场所的每一个转向节点均安装有一套所述导航设备，所述转向节点为一条来车通道和至少一条去车通道的交汇点，且相邻两个所述转向节点之间的行车通道为前一个转向节点的去车通道并为后一个转向节点的来车通道；所述导航设备设有一个第一被感应物、一个控制器和一个方向引导装置，并对应所述转向节点的每一条去车通道均设有一个第二感应电路，其中，所述第一被感应物与所述第一感应电路相匹配，所述第二被感应物与所述第二感应电路相匹配，所述第一被感应物安装在所述转向节点的来车通道上，所述第二感应电路安装在所述转向节点对应的去车通道上，所述控制器分别与每一个所述第二感应电路的输出端和所述方向引导装置的控制端电性连接，且位于相邻两个所述转向节点的控制器的无线通讯范围互不重叠，所述控制器能够与进入其无线通讯范围内的自动行驶车辆的导航通讯装置进行双向无线通讯；
所述自动行驶车辆设置有行车方向信号序列，该行车方向信号序列由若干个行车方向信号排序组成，该行车方向信号序列的各个行车方向信号依次对应于按预设行车线路行驶的自动行驶车辆所需途经的每一个转向节点的去车通道，并且，将所述行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号称为首位行车方向信号；
在所述第一感应电路被相匹配的第一被感应物触发时，所述自动行驶车辆的导航通讯装置向当前能够与其双向无线通讯的控制器发送首位行车方向信号，所述控制器按接收到的首位行车方向信号控制相应的方向引导装置工作，使得：在所述自动行驶车辆通过所述转向节点时，该方向引导装置引导所述自动行驶车辆行驶向对应的去车通道；在该对应的去车通道上的第二感应电路被所述自动行驶车辆的第二被感应物触发时，所述控制器向所述自动行驶车辆的导航通讯装置发送中断信号；在所述导航通讯装置接收到所述中断信号时，所述自动行驶车辆停止发送所述首位行车方向信号，并删除所述行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号。
作为本发明的优选实施方式：所述的分布式自动行车导航系统应用于道路交通，即：所述行车通道为道路，所述转向节点为道路交汇点；
在此情况下，所述自动行驶车辆为自动驾驶汽车，所述导航设备的方向引导装置为能够与所述自动驾驶汽车的自动驾驶系统无线通讯的自动驾驶转向控制器，该自动驾驶转向控制器通过向所述自动驾驶汽车的自动驾驶系统发送控制指令，所述控制指令包含对应的去车通道相对于所述来车通道的转向弯度信息、所述转向节点的车辆限速信息和所述转向节点的通过时间限制信息，使得所述自动行驶车辆按对应的转向弯度、车速和时间通过所述转向节点，以此来引导所述自动行驶车辆行驶向对应的去车通道。
作为本发明的优选实施方式：所述的分布式自动行车导航系统应用于轨道交通，即：所述行车通道为轨道，所述转向节点为道岔；
在此情况下，所述自动行驶车辆为机车，所述导航设备的方向引导装置为道岔控制器，该道岔控制器通过控制所述道岔连接所述来车通道和对应的去车通道，以此来引导所述自动行驶车辆行驶向对应的去车通道。
作为本发明的优选实施方式：所述第一感应电路位于所述自动行驶车辆的车头位置，所述第二被感应物位于所述自动行驶车辆的车尾位置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明通过自动行驶车辆和若干套安装在行车场所转向节点的导航设备进行配合的分布式控制方式，能够将从行车场所的同一起点出发的多辆自动行驶车辆按预设行车线路导航至不同的终点，具有导航可靠性高、导航系统运行稳定性好的优点。
第二，本发明能够应用于道路交通，能够控制自动驾驶汽车因应不同转向节点的实际情况按照最优的转向弯度、车速和时间进行通过，提高了自动驾驶汽车的导航精准性。
第三，本发明能够应用于轨道交通，能够利用自动行驶车辆发送的行车方向信号序列实现对预设行车线路中各个道岔的转向控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的分布式自动行车导航系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开的是一种分布式自动行车导航系统，其发明构思为：本发明的分布式自动行车导航系统包括自动行驶车辆A和若干套导航设备。
自动行驶车辆A安装有第一感应电路A1、导航通讯装置A2和第二被感应物A3，且第一感应电路A1的输出端与导航通讯装置A2电性连接。
自动行驶车辆A所在行车场所的每一个转向节点C均安装有一套导航设备，转向节点C为一条来车通道和至少一条去车通道的交汇点，且相邻两个转向节点C之间的行车通道为前一个转向节点C的去车通道并为后一个转向节点C的来车通道；导航设备设有一个第一被感应物B1、一个控制器B2和一个方向引导装置B4，并对应转向节点C的每一条去车通道均设有一个第二感应电路B3，其中，第一被感应物B1与第一感应电路A1相匹配，第二被感应物A3与第二感应电路B3相匹配，第一被感应物B1安装在转向节点C的来车通道上，第二感应电路B3安装在转向节点C对应的去车通道上，控制器B2分别与每一个第二感应电路B3的输出端和方向引导装置B4的控制端电性连接，且位于相邻两个转向节点C的控制器B2的无线通讯范围互不重叠，控制器B2能够与进入其无线通讯范围内的自动行驶车辆A的导航通讯装置A2进行双向无线通讯。
自动行驶车辆A设置有行车方向信号序列，该行车方向信号序列由若干个行车方向信号排序组成，该行车方向信号序列的各个行车方向信号依次对应于按预设行车线路行驶的自动行驶车辆A所需途经的每一个转向节点C的去车通道，并且，将行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号称为首位行车方向信号。
在第一感应电路A1被相匹配的第一被感应物B1触发时，自动行驶车辆A的导航通讯装置A2向当前能够与其双向无线通讯的控制器B2发送首位行车方向信号，控制器B2按接收到的首位行车方向信号控制相应的方向引导装置B4工作，使得：在自动行驶车辆A通过转向节点C时，该方向引导装置B4引导自动行驶车辆A行驶向对应的去车通道，其中，第一被感应物B1应离开对应的转向节点C足够远，以确保方向引导装置B4有充足的动作时间；在该对应的去车通道上的第二感应电路B3被自动行驶车辆A的第二被感应物A3触发时，控制器B2向自动行驶车辆A的导航通讯装置A2发送中断信号；在导航通讯装置A2接收到中断信号时，自动行驶车辆A停止发送首位行车方向信号，并删除行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号，以使得后一位的行车方向信号成为新的首位行车方向信号。
其中，上述行车方向信号可以根据行车场所的转向节点C实际情况设置，一般包含“前行”、“右转”、“左转”、“右掉头”、“左掉头”等，且它们在编程时可以用不同的数字编码来简化表示。
举例来说，参见图1，当自动行驶车辆A沿直线前行再右转的预设行车线路从起点行驶到终点2时，自动行驶车辆A所设置的行车方向信号序列应为“前行、左掉头”，在自动行驶车辆A经过第一个转向节点C时，自动行驶车辆A按照首位行车方向信号即“前行”继续向前行驶，并在自动行驶车辆A通过第一个转向节点C后，行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号“前行”被删除，“左掉头”成为新的首位行车方向信号，在自动行驶车辆A经过第二个转向节点C时，自动行驶车辆A按照新的首位行车方向信号即“左掉头”左掉头到达终点2。另外，当自动行驶车辆A沿直线前行再右转的预设行车线路从起点行驶到终点2时，自动行驶车辆A所设置的行车方向信号序列应为“前行、前行、右转”；当自动行驶车辆A沿直线前行再右转的预设行车线路从起点行驶到终点3时，自动行驶车辆A所设置的行车方向信号序列应为“前行、前行、左转、右转”。
因此，本发明能够将从行车场所的同一起点出发的多辆自动行驶车辆A按预设行车线路导航至不同的终点，具有导航可靠性高、导航系统运行稳定性好的优点。
下面通过两个实施例具体说明上述发明构思：
实施例一
基于上述发明构思，本发明实施例一的分布式自动行车导航系统应用于道路交通，即：行车通道为道路，转向节点C为道路交汇点。
在此情况下，自动行驶车辆A为自动驾驶汽车，该自动驾驶汽车可以是乘用车、载货车、小型运输车、叉车等，导航设备的方向引导装置B4为能够与自动驾驶汽车的自动驾驶系统无线通讯的自动驾驶转向控制器，该自动驾驶转向控制器通过向自动驾驶汽车的自动驾驶系统发送控制指令，控制指令包含对应的去车通道相对于来车通道的转向弯度信息、转向节点C的车辆限速信息和转向节点C的通过时间限制信息，使得自动行驶车辆A按对应的转向弯度、车速和时间通过转向节点C，以此来引导自动行驶车辆A行驶向对应的去车通道。
因此，本发明应用于道路交通，能够控制自动驾驶汽车因应不同转向节点C的实际情况按照最优的转向弯度、车速和时间进行通过，提高了自动驾驶汽车的导航精准性。
实施例二
基于上述发明构思，本发明实施例二的分布式自动行车导航系统应用于轨道交通，即：行车通道为轨道，转向节点C为道岔。
在此情况下，自动行驶车辆A为机车，导航设备的方向引导装置B4为道岔控制器，该道岔控制器通过控制道岔连接来车通道和对应的去车通道，以此来引导自动行驶车辆A行驶向对应的去车通道。
因此，本发明应用于轨道交通，能够利用自动行驶车辆A发送的行车方向信号序列实现对预设行车线路中各个道岔的转向控制。
在上述发明构思的基础上，本发明采用以下优选的结构：
作为本发明的优选实施方式：第一感应电路A1位于自动行驶车辆A的车头位置，第二被感应物A3位于自动行驶车辆A的车尾位置。
作为本发明的优选实施方式：第一感应电路A1和第二感应电路B3可以为霍尔开关电路、电感感应线圈电路、光电感应电路、红外线传感器电路等传感电路中的任意一种。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种分布式自动行车导航系统，其特征在于：所述的分布式自动行车导航系统包括自动行驶车辆(A)和若干套导航设备；
所述自动行驶车辆(A)安装有第一感应电路(A1)、导航通讯装置(A2)和第二被感应物(A3)，且所述第一感应电路(A1)的输出端与导航通讯装置(A2)电性连接；
所述自动行驶车辆(A)所在行车场所的每一个转向节点(C)均安装有一套所述导航设备，所述转向节点(C)为一条来车通道和至少一条去车通道的交汇点，且相邻两个所述转向节点(C)之间的行车通道为前一个转向节点(C)的去车通道并为后一个转向节点(C)的来车通道；所述导航设备设有一个第一被感应物(B1)、一个控制器(B2)和一个方向引导装置(B4)，并对应所述转向节点(C)的每一条去车通道均设有一个第二感应电路(B3)，其中，所述第一被感应物(B1)与所述第一感应电路(A1)相匹配，所述第二被感应物(A3)与所述第二感应电路(B3)相匹配，所述第一被感应物(B1)安装在所述转向节点(C)的来车通道上，所述第二感应电路(B3)安装在所述转向节点(C)对应的去车通道上，所述控制器(B2)分别与每一个所述第二感应电路(B3)的输出端和所述方向引导装置(B4)的控制端电性连接，且位于相邻两个所述转向节点(C)的控制器(B2)的无线通讯范围互不重叠，所述控制器(B2)能够与进入其无线通讯范围内的自动行驶车辆(A)的导航通讯装置(A2)进行双向无线通讯；
所述自动行驶车辆(A)设置有行车方向信号序列，该行车方向信号序列由若干个行车方向信号排序组成，该行车方向信号序列的各个行车方向信号依次对应于按预设行车线路行驶的自动行驶车辆(A)所需途经的每一个转向节点(C)的去车通道，并且，将所述行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号称为首位行车方向信号；
在所述第一感应电路(A1)被相匹配的第一被感应物(B1)触发时，所述自动行驶车辆(A)的导航通讯装置(A2)向当前能够与其双向无线通讯的控制器(B2)发送首位行车方向信号，所述控制器(B2)按接收到的首位行车方向信号控制相应的方向引导装置(B4)工作，使得：在所述自动行驶车辆(A)通过所述转向节点(C)时，该方向引导装置(B4)引导所述自动行驶车辆(A)行驶向对应的去车通道；在该对应的去车通道上的第二感应电路(B3)被所述自动行驶车辆(A)的第二被感应物(A3)触发时，所述控制器(B2)向所述自动行驶车辆(A)的导航通讯装置(A2)发送中断信号；在所述导航通讯装置(A2)接收到所述中断信号时，所述自动行驶车辆(A)停止发送所述首位行车方向信号，并删除所述行车方向信号序列中排在第一位的行车方向信号。
2.根据权利要求1所述的分布式自动行车导航系统，其特征在于：所述的分布式自动行车导航系统应用于道路交通，即：所述行车通道为道路，所述转向节点(C)为道路交汇点；
在此情况下，所述自动行驶车辆(A)为自动驾驶汽车，所述导航设备的方向引导装置(B4)为能够与所述自动驾驶汽车的自动驾驶系统无线通讯的自动驾驶转向控制器，该自动驾驶转向控制器通过向所述自动驾驶汽车的自动驾驶系统发送控制指令，所述控制指令包含对应的去车通道相对于所述来车通道的转向弯度信息、所述转向节点(C)的车辆限速信息和所述转向节点(C)的通过时间限制信息，使得所述自动行驶车辆(A)按对应的转向弯度、车速和时间通过所述转向节点(C)，以此来引导所述自动行驶车辆(A)行驶向对应的去车通道。
3.据权利要求1所述的分布式自动行车导航系统，其特征在于：所述的分布式自动行车导航系统应用于轨道交通，即：所述行车通道为轨道，所述转向节点(C)为道岔；
在此情况下，所述自动行驶车辆(A)为机车，所述导航设备的方向引导装置(B4)为道岔控制器，该道岔控制器通过控制所述道岔连接所述来车通道和对应的去车通道，以此来引导所述自动行驶车辆(A)行驶向对应的去车通道。
4.据权利要求1至3任意一项所述的分布式自动行车导航系统，其特征在于：所述第一感应电路(A1)位于所述自动行驶车辆(A)的车头位置，所述第二被感应物(A3)位于所述自动行驶车辆(A)的车尾位置。
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