CN109205213A - 导轨、车辆控制装置、轨道车辆、运输系统及导引方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于自动导引的导轨、一种轨道车辆控制装置、一种轨道车辆、一种轨道运输系统以及一种轨道车辆导引方法。其中，所述导轨包括：发光导轨带和沿所述发光导轨带设置的信标；所述发光导轨带发射光定位信号，所述光定位信号可被安装于轨道车辆上的定位信号接收处理模块接收；所述信标用于向所述轨道车辆传递信标信息，以便所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息进行移动；其中，所述发光导轨带发射的光定位信号包括紫外线信号，所述紫外线信号的主波长介于200nm与300nm之间。本发明提供的上述导轨可以兼顾室内外两种场合、且具有较强的稳定性；另外，所述导轨结构简单，同时兼具成本低廉、安装便捷的优点。

Description

导轨、车辆控制装置、轨道车辆、运输系统及导引方法

技术领域

本发明涉及自动导引运输车技术领域，具体而言，涉及一种用于自动导引的导轨、一种轨道车辆控制装置、一种轨道车辆、一种轨道运输系统以及一种轨道车辆导引方法。

背景技术

自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常也称为AGV小车，是指装备有电磁或光学等自动导引装置、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的运输车，是工业应用中不需驾驶员的搬运车，通常以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagneticpath-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。

现有技术中，AGV小车所使用的导轨及其存在的问题如下：

1、电磁感应导引式导轨：调整变动麻烦，感应线圈对导轨周围的铁磁物敏感性较强；

2、光学导引式导轨：易受色带污染和磨损的影响，对环境要求较高，导引可靠性受制于地面条件；

3、激光式导引导轨：成本高、传感器和发射或反射装置的安装复杂,不适合用于室外场合；

4、GPS导引式导轨：应用于室内时存在信号差，追踪不到GPS信号，无法定位等问题。

综上所述，需要提供一种可以兼顾室内外两种场合、稳定性较强、成本较低、且安装便捷的导轨。

发明内容

针对上述问题，本发明的提供一种可以兼顾室内外两种场合、稳定性较强、成本较低、且安装便捷的导轨及其运输方案，具体包括属于同一个发明构思的一种用于自动导引的导轨、一种轨道车辆控制装置、一种轨道车辆、一种轨道运输系统以及一种轨道车辆导引方法。

第一方面，本发明提供一种用于自动导引的导轨，包括：

发光导轨带和沿所述发光导轨带设置的信标；

所述发光导轨带发射光定位信号，所述光定位信号可被安装于轨道车辆上的定位信号接收处理模块接收；

所述信标用于向所述轨道车辆传递信标信息，以便所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息进行移动。

可选的，所述发光导轨带发射的光定位信号包括红外线、可见光和紫外线中的至少一种。

可选的，所述发光导轨带发射的紫外线的主波长介于200nm与300nm之间。

可选的，所述发光导轨带包括侧发光光纤或者LED灯条。

可选的，所述侧发光光纤包括定向侧发光光纤。

可选的，所述LED灯条的发光体包括MiniLED或者MicroLED。

可选的，所述信标包括：电子标签、电子标签阅读器、带定向天线的信息收发装置、接近传感器或接近传感器检测体中的至少一种。

可选的，所述发光导轨带的一面设有自粘层，所述自粘层用于将所述发光导轨带粘合到导轨固定机构上；或者，

所述发光导轨带的一面设有吸附装置，所述吸附装置用于将所述发光导轨带吸附到导轨固定机构上；或者，

所述发光导轨带可通过螺丝或螺栓固定于导轨固定机构上。

可选的，所述发光导轨带设于槽式结构与导轨固定机构所构成的内部空间内，所述槽式结构上设有第一光阑，所述发光导轨带发射的光定位信号可穿过所述第一光阑向外发射。

可选的，所述槽式结构的内壁上设有吸光材料。

可选的，所述发光导轨带固定于导轨固定机构上，所述导轨固定机构的两侧设有遮板，所述导轨固定机构与轨道车辆上设置的定位信号接收处理模块之间形成暗室。

第二方面，本发明提供一种轨道车辆控制装置，包括：定位信号接收处理模块、信标感应模块和中央控制模块；

所述定位信号接收处理模块和所述信标感应模块均与所述中央控制模块连接；

所述定位信号接收处理模块用于接收发光导轨带发射的光定位信号，并将所述光定位信号转换为电定位信号发送至所述中央控制模块；

所述信标感应模块用于感应沿所述发光导轨带设置的信标的信标信息，并将所述信标信息发送至所述中央控制模块；

所述中央控制模块用于根据所述电定位信号和所述信标信息控制轨道车辆移动。

可选的，所述定位信号接收处理模块包括：阵列分布的多个光信号检测器、光信号检测器布置井结构和滤光片；其中，

所述光信号检测器设于所述光信号检测器布置井结构的内部；

所述滤光片设于所述光信号检测器布置井结构的井口位置，用于对入射的光线进行滤光。

可选的，所述定位信号接收处理模块包括：光信号检测器、导光结构、滤光结构和吸光结构；其中，

所述吸光结构为管状结构，所述光信号检测器、所述导光结构和所述滤光结构依次设于所述吸光结构内部。

可选的，所述定位信号接收处理模块包括：光信号检测器阵列、光源、壳体，以及第一透镜和/或第二透镜；其中，

所述光信号检测器阵列和所述光源均设于所述壳体内部，所述壳体上开设有第二光阑；

所述光源能够通过所述第二光阑向所述导轨发射光定位信号，所述导轨的发光导轨带能够将所述光定位信号反射至所述光信号检测器阵列；

所述第一透镜设于所述光源和所述导轨之间的光路上，所述第二透镜设于所述导轨与所述光信号检测器阵列之间的光路上。

可选的，所述定位信号接收处理模块包括：依次连接的光信号检测器、转换电路和模拟数字信号转换器；

所述光信号检测器用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路；

所述转换电路用于对所述电信号进行转换，并将转换后的电信号输出到所述模拟数字信号转换器；

所述模拟数字信号转换器用于通过模数转换，将模拟电信号转换为数字电信号。

可选的，所述定位信号接收处理模块包括：依次连接的光信号检测器、转换电路和比较器；

所述光信号检测器用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路；

所述转换电路用于将所述电信号转换为电压信号，并将转换后的电压信号输出到所述比较器；

所述比较器用于将所述电压信号与参考电压进行比较，并将比较结果输出至所述中央控制模块，以使所述中央控制模块根据所述比较结果确定所述发光导轨带的位置，其中，所述参考电压为可调电压。

第三方面，本发明提供一种轨道车辆，所述轨道车辆上设有本发明提供的轨道车辆控制装置，所述轨道车辆在所述轨道车辆控制装置的控制下沿所述导轨移动。

可选的，所述轨道车辆包括自动导引运输车。

第四方面，本发明提供一种轨道运输系统，包括：本发明提供的所述用于自动导引的导轨和本发明提供的所述轨道车辆；

所述导轨向所述轨道车辆发射光定位信号，并同时向所述轨道车辆传递信标信息；

所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息确定导航路径，并根据所述导航路径沿所述导轨移动。

第五方面，本发明提供一种轨道车辆导引方法，包括：

导轨上设置的发光导轨带向轨道车辆发射光定位信号；

所述光定位信号在所述轨道车辆的定位信号接收处理模块上形成所述发光导轨带的投影；

所述轨道车辆根据所述投影确定所述发光导轨带的位置信息和方向信息。

根据本发明的第一方面，所述用于自动导引的导轨，包括：发光导轨带和沿所述发光导轨带设置的信标；所述发光导轨带发射光定位信号，所述光定位信号可被安装于轨道车辆上的定位信号接收处理模块接收；所述信标用于向所述轨道车辆传递信标信息，以便所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息进行移动；其中，所述发光导轨带发射的光定位信号包括紫外线信号，所述紫外线信号的主波长介于200nm与300nm之间。相较于现有技术，本发明可以通过光定位信号和信标信息实现对所述轨道车辆的导引，由于光定位信号和信标信息不易受外接环境因素影响，尤其是上述紫外线信号在室内室外使用没有差别，因此，所述导轨可以兼顾室内外两种场合、且具有较强的稳定性；另外，本发明第一方面提供的所述导轨结构简单，同时兼具成本低廉、安装便捷的优点。

本发明第二方面提供轨道车辆控制装置，第三方面提供的轨道车辆、第四方面提供的轨道运输系统以及第五方面提供的轨道车辆导引方法，与上述用于自动导引的导轨基于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明实施例提供的一种用于自动导引的导轨的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种轨道运输系统的示意图

图3示出了方向性侧发光光纤与非方向性侧发光光纤的对比图；

图4示出了本发明实施例提供的一种信标的设置示意图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种信标的设置示意图；

图6示出了本发明实施例提供的再一种信标的设置示意图；

图7示出了本发明实施例提供的一种通过自粘层安装导轨的示意图；

图8示出了本发明实施例提供的一种设有自粘层的导轨的结构示意图；

图9示出了本发明实施例提供的一种通过吸附装置安装导轨的示意图；

图10示出了本发明实施例提供的一种通过螺丝或螺栓安装导轨的示意图；

图11示出了本发明实施例提供的一种设有槽式结构的发光导轨带的示意图；

图12示出了本发明实施例提供的一种设有遮板结构的发光导轨带的示意图；

图13示出了本发明实施例提供的一种轨道车辆控制装置的示意图；

图14(a)示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的结构示意图；

图14(b)示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的布置方式下视图；

图14(c)示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的布置方式剖视图；

图15(a)示出了本发明实施例提供的另一种定位信号接收处理模块的布置方式的剖视图；

图15(b)示出了本发明实施例提供的另一种定位信号接收处理模块的布置方式的下视图；

图16示出了本发明实施例提供的又一种定位信号接收处理模块的结构示意图；

图17示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的电路结构示意图；

图18示出了本发明实施例提供的一种模拟数字信号转换器的电路结构示意图；

图19示出了本发明实施例提供的一种轨道车辆导引方法的流程图。

图中，1表示导轨，2表示轨道车辆，3表示导轨固定机构；

10表示光定位信号，11表示发光导轨带，12表示信标，17表示全向侧发光光纤，18表示定向侧发光光纤；

121表示电子标签，122表示带定向天线的信息收发装置，123表示接近传感器检测体；

131表示自粘层，132表示保护膜，133表示吸附装置，134表示螺丝或螺栓。

21表示轨道车辆控制装置；

211表示定位信号接收处理模块，212表示信标感应模块，213表示中央控制模块；

2111表示光信号检测器，2112表示光信号检测器布置井结构，2113表示滤光片，2114表示导光结构、2115表示滤光结构，2116表示吸光结构，2117表示转换电路，2118表示模拟数字信号转换器，2119表示比较器；

21101表示光信号检测器阵列，21102表示光源，21103表示壳体，21104表示第二光阑，21105表示第一透镜，21106表示第二透镜，

31表示遮板；

41表示槽式结构，42表示第一光阑。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参考图1和图2，图1示出了本发明实施例提供的一种用于自动导引的导轨的结构示意图，图2示出了本发明实施例提供的一种轨道运输系统的示意图，如图1和图2所示，本发明实施例所提供的所述导轨1包括：发光导轨带11和沿所述发光导轨带11设置的信标12；

所述发光导轨带11可铺设于导轨固定机构3上；

所述发光导轨带11可发射光定位信号10，所述光定位信号10可被安装于轨道车辆2上的定位信号接收处理模块211接收；

所述信标12用于向所述轨道车辆2传递信标信息，以便所述轨道车辆2根据所述光定位信号10和所述信标信息进行移动。

本发明实施例中，由于所述发光导轨带11发射光定位信号10，而周边的导轨固定机构3不发射光定位信号10，因此，根据所述光定位信号10即可区分出所述发光导轨带11和所述导轨固定机构3，由于所述发光导轨带11呈带状分布，相应的，所述发光导轨带11发射出的所述光定位信号10在平面上呈线状分布，因此，固定于轨道车辆2的定位信号接收处理模块211根据接收到的光定位信号10即可确定所述发光导轨带11的走向，即所述发光导轨带11的方向信息；另外，沿所述发光导轨带11设置的信标12向所述轨道车辆2传递的信标信息可以是位置信息，所述轨道车辆2根据所述信标信息即可确定当前所处的位置；综上，所述发光导轨带11发射的光定位信号10对于所述轨道车辆2具有指引方向的作用，而所述信标12传递的信标信息对于所述轨道车辆2具有指示位置的作用，这样，所述轨道车辆2即可根据所述光定位信号10和所述信标信息进行移动。

其中，所述导轨固定机构3可以包括与所述发光导轨带11配套设计的固定结构，用于将所述发光导轨带11固定于地面上；所述导轨固定机构3也可以包括地面，以将所述发光导轨带11直接固定在地面上。所述发光导轨带11可以设于所述导轨固定机构3上方，也可以嵌入所述导轨固定机构3内部，等等，本发明对其具体固定方式不做限定。

本发明实施例中，可以使用红外线、可见光、紫外线中的至少一种作为所述光定位信号10，在室内场合，三者都不易受干扰；在一些具体的实施方式中，所述光定位信号10可以采用日盲区紫外线实现，所述发光导轨带11发射的紫外线的主波长可以介于200nm与300nm之间，该波长的紫外线在室内室外使用没有差别，可以很好的兼顾室内外两种场合，且具有较强的稳定性。

另外，本发明实施例所采用的发光导轨带11可以采用侧发光光纤或者LED灯条实现，上述侧发光光纤和LED灯条已经是成熟大批量产品，因此，本申请提供的所述导轨1具有成本低、可靠性高、不会对应用环境产生电磁干扰、安装便捷等优点。

其中，所述侧发光光纤可以采用如图3(a)所示的全向侧发光光纤17实现，也可以采用如图3(b)所示的定向侧发光光纤18实现，其中，所述定向侧发光光纤18在安装时，需要确保其发光方向朝向所述轨道车辆2一侧，以确保可以准确地将光定位信号10发射到所述轨道车辆2上，而全向侧发光光纤17的安装则相对要简单一些，不需要考虑上述问题，因此，当采用全向侧发光光纤17时，本申请实施例具有安装简单、施工便捷的优点，而采用定向侧发光光纤18时，单位长度内的发光面积减少，可以有效地避免光源浪费，在同样光源照射下，发光长度长于全向侧发光光纤17，从而可以有效降低所述导轨1的实施成本。

所述LED灯条可以采用普通LED、MiniLED、MicroLED中的至少一种作为发光体。采用普通LED发光体的LED灯条，是成熟大批量产品，具有成本低、可靠性高的优点。采用普通MiniLED或MicroLED发光体的LED灯条，则具有高效率、高亮度、高可靠度、体积小、轻薄、以及能轻易实现节能等优点。

在一些实施方式中，所述信标12可以包括：电子标签121、电子标签阅读器、带定向天线的信息收发装置122、接近传感器或接近传感器检测体123中的至少一种。相应的，所述轨道车辆2上应当配置与所述导轨1中的信标12相匹配的信标感应模块212，例如，如图4所示，若所述信标12为电子标签121，则所述信标感应模块212可以包括电子标签阅读器；又如，如图5所示，若所述信标12为带定向天线的信息收发装置122，则所述信标感应模块212也应当包括相应的带定向天线的信息收发装置；再如，如图6所示，若所述信标12为接近传感器检测体123，则所述信标感应模块212也应当包括相应的接近传感器检测器。

容易理解的是，基于上述说明，所述信标12向所述轨道车辆2传递信标信息的方式，可以是主动向所述轨道车辆2发送信标信息，也可以是被动的通过受到所述轨道车辆2的检测向所述轨道车辆2传递信标信息，例如，所述信标12可以为电子标签121，每个电子标签121有其标识代码，如A0001、A0002、A0003……等等，所述标识代码的位置信息或者顺序是预先确定的，相应的，所述信标感应模块212可以包括电子标签阅读器，所述电子标签阅读器可以与所述轨道车辆2附近的所述信标12通信确定所述信标12的标识代码(所述标识代码即可以是所述信标信息的一种)，从而确定所述轨道车辆2当前的位置，然后根据预先确定的移动路径信息或者上位控制机发送的移动路径信息(所述移动路径信息可以由一系列信标12的标识代码顺序组成)，可以确定下一个要到达的信标12的标识代码，然后结合根据所述光定位信号10确定的所述发光导轨带11的位置和走向信息，即可移动到下一个信标12的位置，以此类推，从而实现所述轨道车辆2的自动移动。

本发明实施例还提供了所述导轨1的多种安装方式，例如，如图7所示，其示出了本发明实施例提供的一种通过自粘层安装导轨的示意图，在一些实施方式中，所述发光导轨带11的一面设有自粘层131，所述自粘层131用于将所述发光导轨带11粘合到导轨固定机构3上。通过本实施方式，可以通过粘合的方式快速地实现所述导轨1的安装，具有施工便捷、快速的优点。

基于上述实施方式，在一些变更实施方式中，在所述导轨1安装之前，如图8所示，所述自粘层131的另一面还可以设有保护膜132，所述保护膜132可以采用粘附性较小的材质实现，例如，所述保护膜132可以包括玻璃纸、离型纸等。基于本实施方式，可以对所述自粘层131进行保护，而且在施工时只需要撕下所述保护膜132，即可通过粘贴的方式完成所述导轨1的施工，方便快捷。

在另一些实施方式中，如图9所示，其示出了本发明实施例提供的一种通过吸附装置安装导轨的示意图，所述发光导轨带11的一面可以设有吸附装置133，所述吸附装置133用于将所述发光导轨带11吸附到导轨固定机构3上。其中，所述吸附装置133可以是磁铁，从而通过磁铁异极相吸原理实现所述导轨1固定到导轨固定机构3上；所述吸附装置133也可以是真空吸盘，从而通过真空吸附原理实现所述导轨1固定到导轨固定机构3上。通过本实施方式，可以通过吸附的方式实现所述导轨1的安装、固定，具有安装便捷、且便于拆卸、重装的优点，从而可以更加方便、灵活地对轨道车辆2的移动路径进行变更、重新规划和安装。

在另一些实施方式中，如图10所示，其示出了本发明实施例提供的一种通过螺丝或螺栓安装导轨的示意图，所述发光导轨带11还可以通过螺丝134或螺栓134固定于导轨固定机构3上。本实施方式，可以将所述导轨1更加牢固的固定到导轨固定机构3上，具有稳定、牢固的优点。

在一些实施方式中，如图11所示，所述发光导轨带11可设于槽式结构41与导轨固定机构3所构成的内部空间内，所述槽式结构41上设有第一光阑42，所述发光导轨带11发射的光定位信号10穿过所述第一光阑42向外发射，以被所述定位信号接收处理模块211所接收。其中，所述第一光阑42可以是开设于所述槽式结构41上的通孔，也可以包括一个透明窗，该透明窗对于所述光定位信号10是透明的，可以采用玻璃、塑料、树脂等材料实现，用于避免灰尘、污物或其他污染进入所述内部空间对所述发光导轨带11上的发光体造成遮挡或污染。

为了避免多余的光定位信号10在所述内部空间内反射后从所述第一光阑42处斜射出去，给所述定位信号接收处理模块211造成干扰，在一些实施方式中，所述槽式结构41的内壁上还可以设有吸光材料，具体可以通过涂覆吸光涂层等技术实现，本申请不做限定，槽式结构41的安装方式、槽式结构41相邻导轨1一侧的内部涂有材料或者槽式结构41本身吸收光定位信号10的任何细节，显然，常规方法可以做到。需要说明的是，图11中，槽式结构41和发光导轨带11中间有空间，实际实施中槽式结构41的内壁也可以紧贴所述发光导轨带11，从而可以有效限制所述发光导轨带11的发光角度，进一步提高定位精度。

需要说明的是，所述槽式结构41及所述第一光阑42可以属于所述导轨1的一部分部件，也可以是独立的零部件，本发明实施例不做具体限定。

在一些实施方式中，如图12所示，所述发光导轨带11固定于导轨固定机构3上，所述导轨固定机构3的两侧设有遮板31，所述发光导轨带11设于所述导轨固定机构3与所述定位信号接收处理模块211之间形成暗室中，该暗室可以降低外部光线对定位信号接收处理模块211的影响，提高定位检测抗干扰性能。本实施例中，定位信号接收处理模块211可通过距离调节装置调整定位信号接收处理模块211和所述导轨固定机构3之间的距离。需要说明的是，所述导轨固定机构3及所述遮板31可以属于所述导轨1的一部分部件，也可以是独立的零部件，本发明实施例不做具体限定。

基于与上述导轨1相同的发明构思，本发明还提供的一种与所述导轨1配合实施的轨道车辆控制装置21，如图13所示，其示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆控制装置的示意图，所述轨道车辆控制装置21包括：定位信号接收处理模块211、信标感应模块212和中央控制模块213；

所述定位信号接收处理模块211和所述信标感应模块212均与所述中央控制模块213连接；

所述定位信号接收处理模块211接收发光导轨带11发射的光定位信号10，并将所述光定位信号10转换为电定位信号发送至所述中央控制模块213；

所述信标感应模块212用于感应所述导轨1上设置的信标12的信标信息，并将所述信标信息发送至所述中央控制模块213；

所述中央控制模块213用于根据所述电定位信号和所述信标信息控制轨道车辆2移动。

请参考图14(a)，其示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的结构示意图，如图14(a)所示，所述定位信号接收处理模块211可以包括：光信号检测器阵列，所述光信号检测器阵列包括阵列分布的多个光信号检测器2111。基于上述结构，如图所示，发光导轨带11发射的光定位信号10在照射到所述光信号检测器阵列上后，会入射到部分光信号检测器2111上(图中采用全黑圆形进行区分表示)，所述光信号检测器2111可以采用光电转换器件例如光电二极管等实现，经过光电转换后，被照射的光信号检测器2111可以产生不同于其他未被照射的光信号检测器2111的电信号，所述电信号可以包括电压、电流、频率、占空比中的任一种信号，本实施例中将所述电信号统称为电定位信号，所述中央控制模块213即可根据所述电定位信号和所述光信号检测器阵列中各所述光信号检测器2111的位置信息确定所述发光导轨带11的位置和走向信息。

请参考图14(b)和图14(c)，图14(b)其示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的布置方式下视图，图14(c)其示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的布置方式剖视图，如图所示，所述定位信号接收处理模块211还可以包括：光信号检测器布置井结构2112，所述光信号检测器2111可以设于所述光信号检测器布置井结构2112的内部。所述光信号检测器布置井结构2112内壁可以采用吸光材料实现，以吸收多余的光定位信号10，例如，所述光信号检测器布置井结构2112内壁上可以涂覆吸光材料。通过上述光信号检测器布置井结构2112，可以限制入射到所述光信号检测器2111的入射光的角度，实现光定位信号10的定向收发，从而可以有效提高光定位信号10收发的准度和精度，提高对所述发光导轨带11的识别准确度和精度。

在上述实施方式的基础上，所述定位信号接收处理模块211还可以包括：滤光片2113，所述滤光片2113设于所述光信号检测器布置井结构2112的井口位置，用于对入射的光线进行滤光，避免其他波长的光线对所述光定位信号10造成干扰，提高对所述光定位信号10的识别准确度和精度，进一步提高定位准确度和精度。

需要说明的是，在前述实施方式中，光信号检测器2111的固定方式，滤光片2113的实现方式及安装方式，所述光信号检测器布置井结构2112的具体结构及实现方式等，可以采用常规方法实现，本发明实施例不做具体限定，图中所示的光信号检测器布置井结构2112以圆形方式包围光信号检测器2111，这仅仅是一种实现方式，本发明不限于圆形，也可以是方形、椭圆形或者多边形等。

请参考图15(a)和图15(b)，其分别示出了本发明实施例提供的另一种定位信号接收处理模块的布置方式的剖视图和下视图，如图所示，在一些实施方式中，所述定位信号接收处理模块211还可以包括：导光结构2114、滤光结构2115和吸光结构2116，所述吸光结构2116为管状结构，所述光信号检测器2111、所述导光结构2114和所述滤光结构2115依次设于所述吸光结构2116内部。光定位信号2111经过滤光结构2115和导光结构2114被光信号检测器2111接收，吸光结构2116涂有或者包裹有吸光材料，以吸收多余的光定位信号10。容易理解的是，本实施例中的导光结构2114、滤光结构2115和吸光结构2116可以是单独的零件，也可以是光信号检测器2111的封壳的一部分，本发明实施例不做限定。

请参考图16，其示出了本发明实施例提供的又一种定位信号接收处理模块的结构示意图，如图所示，所述定位信号接收处理模块211可以包括：光信号检测器阵列21101、光源21102和壳体21103，所述光信号检测器阵列21101和所述光源21102均设于所述壳体21103内部，所述壳体21103上开设有第二光阑21104，所述光源21102可通过所述第二光阑21104向所述导轨1上发射光定位信号，所述导轨1的发光导轨带11可将所述光定位信号反射至所述光信号检测器阵列21101，所述光信号检测器阵列21101在接收到反射回的光定位信号后，即可通过光电转换将其转换为电定位信号，其中，所述光信号检测器阵列21101的结构可参照前述图14、图15对应的实施例说明实施，例如，可以是12至24个光信号检测器2111组成的方阵。

需要说明的是，本发明的任一实施例中，所述发光导轨带11可以是设有光源的主动发光的导轨带，也可以是不带光源但可以通过反射而发光的被动发光的导轨带，其均应在本发明的保护范围之内。

在上述实施方式中，所述发光导轨带11即可采用被动发光的导轨带实现，将光源设于所述定位信号接收处理模块211中，其优点在于，相较于在发光导轨带11上设置大量的光源(即发光体)，本实施方式只需要在所述定位信号接收处理模块211中设置少量的光源即可，从而节约大量的光源成本，且由于所述发光导轨带11采用被动发光的导轨带实现，不需要布设电线，因此，可以进一步节约安装成本和维护成本。

此外，所述第二光阑21104可以是开设于所述壳体21103上的通孔，也可以包括一个透明窗，该透明窗对于所述光定位信号是透明的，可以采用玻璃、塑料、树脂等材料实现，用于避免灰尘、污物或其他污染进入所述壳体21103内部对所述光信号检测器阵列21101和所述光源21102造成遮挡或污染。

在上述实施方式的基础上，为了避免所述光定位信号因散射而导致较少被反射到所述光信号检测器阵列21101，在一些变更的实施方式中，所述定位信号接收处理模块211还可以包括：第一透镜21105和/或第二透镜21106，所述第一透镜21105设于所述光源21101和所述导轨1之间的光路上，所述第二透镜21106设于所述导轨1与所述光信号检测器阵列21101之间的光路上，以分别对所述光源21102发射的光定位信号和/或所述导轨反射的光定位信号进行聚光，从而提高光线收发效率，提升对所述导轨1的识别准度和精度。

需要说明的是，所述第一透镜21105和第二透镜21106可以采用凸透镜实现，也可以采用组合透镜实现，本发明实施例不做限定，此外，所述第一透镜21105可以是单独零件，也可以是所述光源21102例如LED(发光二极管)封壳的一部分。

经过所述光定位信号的反射，导轨1所在的被照射区的图象可以被投射到光信号检测器阵列21101上。光信号检测器阵列21101可在一个平面上，例如由12到24个光信号检测器的方阵列组成。光信号检测器给电容器充电，电容器的电压被连续地数字化并储存在一个存储器中。光信号检测器阵列是如何被固定在适当的地方(可能用印刷电路板)、透镜的形状或组成，或透镜如何被安排的任何细节；显然，这些事情是用常规方法能做到的，本发明实施例不做具体限定。导轨1所在的被照射区的总照射强度可以通过调节光信号检测器的输出电平或者调节从光源21102发出的光强度来控制，其控制方式可以是连续控制或脉冲宽度调制，或者两者的某种组合。

请参考图17，其示出了本发明实施例提供的一种定位信号接收处理模块的电路结构示意图，如图所示，所述定位信号接收处理模块211，可以包括：依次连接的光信号检测器2111、转换电路2117和模拟数字信号转换器2118，所述光信号检测器2111用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路2117，所述转换电路2117用于对所述电信号进行转换，并将转换后的电信号输出到所述模拟数字信号转换器2118，所述模拟数字信号转换器2118通过模数转换，将模拟电信号转换为数字电信号，即为数字信号形式的电定位信号，将接收到光定位信号的光电检测器2111的转换结果与未接收到光定位信号的光电检测器2111的转换结果进行比较即可确定导轨位置、形状和方向信息。其中，如图所示，所述光信号检测器2111可以采用光电二极管和电阻实现，其具体实现方式本发明实施例不做具体限定。

请参考图18，其示出了本发明实施例提供的一种模拟数字信号转换器的电路结构示意图，如图所示，所述定位信号接收处理模块211，可以包括：依次连接的光信号检测器2111、转换电路2117和比较器2119，所述光信号检测器2111用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路2117，所述转换电路2117用于将所述电信号转换为电压信号，并将转换后的电压信号输出到所述比较器2119，所述比较器2119用于将所述电压信号与参考电压进行比较，并将比较结果输出至所述中央控制模块，以使所述中央控制模块根据所述比较结果确定所述发光导轨带的位置。例如，光信号检测器2111输出信号经过转换电路2117转换成电压信号，电压信号与设定的电压阀值(即参考电压)通过比较器2119比较；接收到光定位信号的光电检测器2111转换电压高于所述电压阀值，而未接收到光定位信号的光电检测器2111的转换电压低于所述电压阀值；或者，接收到光定位信号的光电检测器2111的转换电压低于所述电压阀值，而未接收到光定位信号的光电检测器2111转换电压高于所述电压阀值；由两者的比较结果确定导轨位置、形状和方向信息；所述的电压阀值可以是固定的或可调的。本实施例中，光信号检测器2111可以用环境光传感器实现。

在另一些变更实施方式中，所述定位信号接收处理模块211，可以包括光信号检测电路和透镜；光信号检测电路包括多个光信号检测器，每个光信号检测器有1个输出和1个存储器；所述存储器包括一个数字化光信号检测器输出值的参考帧和在该参考帧之后得到的一个数字化光信号检测器输出值的抽样帧；另外在其中多个比较帧同抽样帧相关以便产生指示运动的输出信号，相关输出值与参考帧和抽样帧的相似程度成比例。

容易理解的是，光信号检测器的输出与接收的光强度成比例。

本发明实施例所提供的所述轨道车辆控制装置21是与本发明实施例所提供的导轨1配合实施的，具有相同的有益效果。

本发明实施例还提供一种轨道车辆2，所述轨道车辆2上配置有本发明提供的所述轨道车辆控制装置21，所述轨道车辆2在所述轨道车辆控制装置21的控制下所述导轨1移动。

在一些实施方式中，所述轨道车辆2包括自动导引运输车。

本发明实施例所提供的所述轨道车辆2是与本发明实施例所提供的导轨1配合实施的，具有相同的有益效果。

请参考图2，本发明实施例还提供一种轨道运输系统，包括：本发明实施例提供的所述用于自动导引的导轨1和本发明实施例提供的所述轨道车辆2；

所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息确定导航路径，并根据所述导航路径沿所述导轨移动。

本发明实施例所提供的所述轨道运输系统与本发明实施例所提供的导轨1属于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

请参考图19，其示出了本发明实施例提供的本发明实施例还提供一种轨道车辆导引方法的流程图，所述轨道车辆导引方法是基于前述实施例所提供的轨道车辆及导轨而实现的，因此，相关内容可参照前述关于导轨、轨道车辆控制装置、轨道车辆和轨道运输系统的实施例说明进行理解，部分内容不做赘述。如图所示，所述轨道车辆导引方法，包含以下步骤：

步骤S101：导轨上设置的发光导轨带向轨道车辆发射光定位信号；

步骤S102：所述光定位信号在所述轨道车辆的定位信号接收处理模块上形成所述发光导轨带的投影；

步骤S103：所述轨道车辆根据所述投影确定所述发光导轨带的位置信息和方向信息。

本发明实施例所提供的所述轨道车辆导引方法与本发明实施例所提供的导轨1属于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (18)

1.一种用于自动导引的导轨，其特征在于，包括：发光导轨带和沿所述发光导轨带设置的信标；

所述发光导轨带发射光定位信号，所述光定位信号可被安装于轨道车辆上的定位信号接收处理模块接收；

所述信标用于向所述轨道车辆传递信标信息，以便所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息进行移动；

其中，所述发光导轨带发射的光定位信号包括紫外线信号，所述紫外线信号的主波长介于200nm与300nm之间。

2.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述发光导轨带包括侧发光光纤或者LED灯条。

3.根据权利要求2所述的导轨，其特征在于，所述侧发光光纤包括定向侧发光光纤。

4.根据权利要求2所述的导轨，其特征在于，所述LED灯条的发光体包括MiniLED或者MicroLED。

5.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述信标包括：电子标签、电子标签阅读器、带定向天线的信息收发装置、接近传感器或接近传感器检测体中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述发光导轨带的一面设有自粘层，所述自粘层用于将所述发光导轨带粘合到导轨固定机构上；或者，

所述发光导轨带的一面设有吸附装置，所述吸附装置用于将所述发光导轨带吸附到导轨固定机构上；或者，

所述发光导轨带可通过螺丝或螺栓固定于导轨固定机构上。

7.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述发光导轨带设于槽式结构与导轨固定机构所构成的内部空间内，所述槽式结构上设有第一光阑，所述发光导轨带发射的光定位信号可穿过所述第一光阑向外发射。

8.根据权利要求7所述的导轨，其特征在于，所述槽式结构的内壁上设有吸光材料。

9.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述发光导轨带固定于导轨固定机构上，所述导轨固定机构的两侧设有遮板，所述导轨固定机构与轨道车辆上设置的定位信号接收处理模块之间形成暗室。

10.一种轨道车辆控制装置，其特征在于，包括：定位信号接收处理模块、信标感应模块和中央控制模块；

所述定位信号接收处理模块和所述信标感应模块均与所述中央控制模块连接；

所述定位信号接收处理模块用于接收发光导轨带发射的光定位信号，并将所述光定位信号转换为电定位信号发送至所述中央控制模块；

所述信标感应模块用于感应沿所述发光导轨带设置的信标的信标信息，并将所述信标信息发送至所述中央控制模块；

所述中央控制模块用于根据所述电定位信号和所述信标信息控制轨道车辆移动。

11.根据权利要求10所述的轨道车辆控制装置，其特征在于，所述定位信号接收处理模块包括：阵列分布的多个光信号检测器、光信号检测器布置井结构和滤光片；其中，

所述光信号检测器设于所述光信号检测器布置井结构的内部；

所述滤光片设于所述光信号检测器布置井结构的井口位置，用于对入射的光线进行滤光。

12.根据权利要求10所述的轨道车辆控制装置，其特征在于，所述定位信号接收处理模块包括：光信号检测器、导光结构、滤光结构和吸光结构；其中，

所述吸光结构为管状结构，所述光信号检测器、所述导光结构和所述滤光结构依次设于所述吸光结构内部。

13.根据权利要求10所述的轨道车辆控制装置，其特征在于，所述定位信号接收处理模块包括：光信号检测器阵列、光源、壳体，以及第一透镜和/或第二透镜；其中，

所述光信号检测器阵列和所述光源均设于所述壳体内部，所述壳体上开设有第二光阑；

所述光源能够通过所述第二光阑向所述导轨发射光定位信号，所述导轨的发光导轨带能够将所述光定位信号反射至所述光信号检测器阵列；

所述第一透镜设于所述光源和所述导轨之间的光路上，所述第二透镜设于所述导轨与所述光信号检测器阵列之间的光路上。

14.根据权利要求10所述的轨道车辆控制装置，其特征在于，所述定位信号接收处理模块包括：依次连接的光信号检测器、转换电路和模拟数字信号转换器；

所述光信号检测器用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路；

所述转换电路用于对所述电信号进行转换，并将转换后的电信号输出到所述模拟数字信号转换器；

所述模拟数字信号转换器用于通过模数转换，将模拟电信号转换为数字电信号。

15.根据权利要求10所述的轨道车辆控制装置，其特征在于，所述定位信号接收处理模块包括：依次连接的光信号检测器、转换电路和比较器；

所述光信号检测器用于在接收到光定位信号后，通过光电转换输出电信号，并输出至所述转换电路；

所述转换电路用于将所述电信号转换为电压信号，并将转换后的电压信号输出到所述比较器；

所述比较器用于将所述电压信号与参考电压进行比较，并将比较结果输出至所述中央控制模块，以使所述中央控制模块根据所述比较结果确定所述发光导轨带的位置。

16.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆上设有权利要求10至15任一项所述的轨道车辆控制装置，所述轨道车辆在所述轨道车辆控制装置的控制下沿所述导轨移动。

17.一种轨道运输系统，其特征在于，包括：权利要求1至9任一项所述的用于自动导引的导轨和权利要求16所述的轨道车辆；

所述导轨向所述轨道车辆发射光定位信号，并同时向所述轨道车辆传递信标信息；

所述轨道车辆根据所述光定位信号和所述信标信息确定导航路径，并根据所述导航路径沿所述导轨移动。

18.一种轨道车辆导引方法，其特征在于，包括：

导轨上设置的发光导轨带向轨道车辆发射光定位信号；

所述光定位信号在所述轨道车辆的定位信号接收处理模块上形成所述发光导轨带的投影；

所述轨道车辆根据所述投影确定所述发光导轨带的位置信息和方向信息。