CN109132392A - 一种agv叉车坡道识别方法 - Google Patents

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胡志远
张玉将
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Abstract

本发明公开了一种AGV叉车坡道识别方法，通过在AGV叉车护顶架四边各安装两个激光传感器，叉车行驶在平道时，安装在叉车上的激光传感器的距离检测值保持不变，激光传感器组合检测角度值不变，当叉车遇到坡道之前，激光传感器距离检测值会变化，角度检测值发生变化，利用激光传感器组合角度检测值的变化判断出当前AGV叉车前方道路是否存在坡道；据此综合AGV叉车行驶过程中的档位、是否有加速或减速意图，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，提高AGV叉车动力性能，从而避免出现坡道换挡货物振落和后遛现象。

Description

一种AGV叉车坡道识别方法
技术领域
本发明涉及物流运输设备技术领域，特别是涉及一种AGV叉车坡道识别方法。
背景技术
随着技术的发展和自动化程度的提高，传统物流业的模式发生了深刻的变化，可以说，现代物流业已经迈入自动化、智能化的崭新阶段。通常情况下AGV叉车自动变速系统换档策略是以车速和油门开度作为控制参数，在水平良好路面行驶时，具有令人满意的性能，但行驶到坡道时会产生换档循环和后遛现象。坡道识别方法有多种：有基于加速度区间判断的坡道识别方法，也有利用加速度传感器测得的加速度信号和车辆实际加速度来计算道路坡度的识别方法，但这些方法都是车辆行驶到坡道中来识别坡道坡度的，而叉车载荷占满载载荷比重较大，坡道换挡过程中会产生后遛问题。因此，需要行驶到坡道之前提前换挡，而这些方法不能解决AGV自动档内燃叉车所遇到的问题。本专利提出的AGV叉车坡道识别方法能够很好地解决上述问题。
本发明鉴于上述问题而提出激光传感器角度检测值变化识别坡道的方法，AGV叉车进入坡道之前能够提前识别坡道，避免了坡道中频繁换挡产生货物振落和叉车后遛现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种AGV叉车坡道识别方法及系统，能够较准确估计出当前AGV叉车所在道路是否存在坡道，为自动变速器换挡提供依据，提高整车动力性能，从而避免出现坡道换挡货物振落和叉车后遛现象，以及传统AMT系统坡道的问题。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：
本发明涉及一种AGV叉车坡道识别方法，通过激光传感器组合识别出坡道，根据坡道识别控制策略，从而判别AGV叉车是否需要进行换挡。
所述的激光传感器组合识别坡道，具体为：激光传感器①和激光传感器②的合理的安装角度由AGV叉车型号和所要识别的精度来确定。激光传感器①安装角度an根据叉车高度h和叉车最高行驶速度乘以叉车平均换挡时间得到的最高换挡行驶距离s确定的。激光传感器②的合理安装角度根据识别精度要求具体确定；
所述的通过激光传感器组合识别出坡道，具体为：根据激光传感器角度检测值变化，判断前方是否有坡道路面。当AGV叉车在行驶过程中，激光传感器②与激光传感器①组合识别出的角度a1不发生变化时，认为AGV叉车前方为平面。当a1发生变化时候，连续检测6个a1，判断a1是否逐渐变大，如果满足上述条件，则表示识别的路面是上坡坡道路面。相反，当连续检测6个a1逐渐变小，表示叉车已经行驶出坡道路面，进入下坡坡道。当a1不再变化，连续判断6个a1都不再变化，表示AGV叉车行驶到平道；
与现有技术相比，本发明的突出优点在于：
安装2个激光传感器为本文创新点之一，如果安装1个激光传感器只能够识别出平面和非平面，但不能将坡道识别和后面的颠簸路面识别区分开，本发明提出的安装2个激光传感器不但可以区分平面和非平面，而且可以将坡道和颠簸路面区分开。激光传感器组合识别AGV叉车坡道，两个激光传感器安装角度为最合理的。根据激光传感器角度检测值是否变化，判断前方是否有坡道。在判断出有坡道的情况下继续连续检测6个角度检测值，如果逐渐变大，表示AGV叉车前方有上坡坡道，连续多次检测保证了识别的准确性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
AGV叉车进入坡道之前能够提前识别坡道，根据坡道识别控制策略，从而判别AGV叉车是否需要进行换挡或档位锁定，避免了在坡道中换挡产生货物振落和后遛以及坡道频繁换挡的问题。
附图说明
图1为本发明的AGV叉车前部位置激光传感器安装图。
图2为本发明的激光传感器安装俯视图。
图3为本发明的激光传感器角度安装图。
图4为本发明的激光传感器检测角度识别坡道图。
图5为本发明的上坡过程识别图。
图6为本发明的坡道识别流程图。
其中：1-AGV叉车；2-激光传感器；3-护顶架；4-激光传感器①发出光束；5-激光传感器②发出光束；6-坡道。
具体实施方式
为详细说明本专利的技术内容，下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。
本发明的关键构思在于激光传感器组合识别坡道。AGV叉车护顶架四边各安装两个激光传感器。提出了激光传感器角度检测值识别坡道的方法，研究计算出激光传感器①和激光传感器②最合理的安装角度。制定了坡道识别控制策略，提出在激光传感器组合识别出坡道后，判别AGV叉车是否进行换挡；
如图1为AGV叉车前部位置激光传感器安装图。AGV叉车(1)护顶架顶部(3)四边都以一定角度安装激光传感器(2)，每边安装2个激光传感器为一个组合识别叉车路况信号。激光传感器①发出的光束(4)和激光传感器②发出的光束(5)组合产生角度检测值。叉车前进行驶时，护顶架前部左右各2个激光传感器识别叉车前方路面信息；叉车后退行驶时，护顶架后部左右各2个激光传感器识别叉车后退行驶时的路面信息；
如图2为激光传感器安装俯视图。在叉车护顶架(3)四边安装四组激光传感器(2)，每组安装激光传感器①和激光传感器②；
如图3为激光传感器①和激光传感器②的安装角度分别为激光传感器①的激光束(4)与水平面的夹角为an，激光传感器②的激光束与水平面面的夹角为am，激光传感器安装高度为h，激光传感器组合识别AGV叉车前方是否存在坡道.叉车后进行驶时，后面两组激光传感器组合识别后面路况信息；
如图4为激光传感器①和激光传感器②组合检测后得到识别角度为a1，在遇到坡道(6)时，根据a1大小的变化来判断前方道路是否存在坡道；
如图5为是上坡过程识别图。(a)为AGV叉车没有进入坡道时，检测角度a1为激光传感器②发出的光束(5)与地面的角度；(b)为激光传感器②发出的光束(5)已经打到坡道(6)上，检测角度a1已经开始变大；(c)为激光传感器①发出的光束即将打到坡道上面，角度检测值a1在逐渐变大；(d)两个激光束都打到坡道上时候，角度检测值a1达到最大，不再发生变化。在整个识别过程中，要获取6个检测值a1，保证识别的准确性；
如图6为是坡道识别流程图。当激光传感器角度检测值a1不变的时候，表示AGV叉车前方不是坡道；当a1变大，判断前方可能存在上坡坡道，当连续检测6个a1且逐渐变大，表示前方有上坡坡道，此时AGV叉车2档状态，有加速意图，档位保持锁定，不让AGV叉车在坡道行驶过程中换挡。当2档状态，AGV叉车不是加速意图，降档减速行驶，降档完成后保持档位锁定。当AGV叉车1档状态，保持档位锁定状态。当a1变小，连续判断6个a1且逐渐变小，表示AGV叉车开始进入下坡坡道上行驶，此时2档状态，有减速意图，降档行驶，AGV叉车降档完成后档位保持锁定状态。如果不是减速意图，保持档位锁定。当1档状态，叉车保持档位锁定状态。当a1不再变化，连续判断6个a1都不再变化表示AGV叉车行驶到平道，AGV叉车解除档位锁定功能；
本发明的工作原理是：通过在AGV叉车护顶架四边各安装两个激光传感器(2)，叉车行驶在平道时，安装在叉车上的激光传感器的距离检测值保持不变，激光传感器组合检测角度值a1不变，当叉车遇到坡道之前，激光传感器距离检测值会变化，角度检测值发生变化，利用激光传感器组合角度检测值变化判断出当前AGV叉车前方是否存在坡道，据此综合AGV叉车行进中的档位、是否有加速意图，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，提高AGV叉车动力性能，从而避免出现坡道换挡货物振落和叉车后遛现象。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种AGV叉车(1)坡道识别方法，其特征在于：在AGV叉车行驶过程中，通过激光传感器(2)组合检测出坡道的角度，根据AGV叉车行进中的档位、是否有加速意图，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，为自动变速器换挡提供依据，提高整车动力性能，从而避免出现坡道换挡货物振落和后遛。
2.根据权利要求1所述的激光传感器组合识别坡道，其特征在于：所述的激光传感器(2)的安装位置、数量、方法如下：AGV叉车护顶架(3)顶部四边都安装激光传感器，每边安装2个激光传感器。叉车前进行驶时，护顶架前部左右各2个激光传感器识别叉车前方路面信息；叉车后退行驶时，护顶架后部左右各2个激光传感器识别叉车后退行驶时的路面信息。
3.根据权利要求1所述的激光传感器组合识别坡道(6)，其特征在于：根据权利要求1所述的每组2个激光传感器最合理的安装角度如下：激光传感器①合理的安装角度保证了叉车行驶到坡道底下时，激光传感器能够提前识别坡道，激光传感器②合理的安装角度保证了叉车行驶过程中激光传感器角度检测值的精度。激光传感器①的安装角度an(与水平面的夹角)，激光传感器②安装角度am。
4.根据权利要求1所述的激光传感器组合识别出坡道(6)，其特征在于：根据激光传感器角度检测值，判断前方是否有坡道，在判断出有坡道的情况下继续连续检测6个角度检测值，如果逐渐变大，表示AGV叉车前方有上坡坡道，据此综合AGV叉车行进中的档位、是否有加速意图、刹车状态，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，直至叉车离开坡道，从而解决坡道上换档的问题。用同样的方法识别出叉车准备下坡。
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