CN112141109B - 一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置及其控制方法，引导装置包括：布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上的若干感测子单元；布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆的车身侧面且用于接收感测子单元反馈的感测信号并生成定位信息的若干感测母单元；分别与若干感测母单元和行驶控制系统连接且用于接收感测母单元生成的定位信息并生成引导控制指令传输至行驶控制系统的引导控制器；本方案基于箱梁横移场内运输的实际情况，巧妙性利用若干感测子单元和与之对应的若干感测母单元进行识别反馈，使车辆能够在匀速前进的状态下，达到保持高精准度的规划轨迹进行行进至预设位置，确保了后续施工的可靠性和便利性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆引导装置领域，尤其是一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置及其控制方法。
背景技术
道桥施工时的箱梁场内运输作为箱梁装配施工的重要环节，其需要将预制好的箱梁运输到场内预设的安装工位上以供施工现场的起重机进行悬吊安装，由于大部分施工现场的路面空间较为有限，而箱梁在场内横移运输的效率不仅关系到箱梁后期的安装效率、也关系到场内其他设备的下一步配合动作，传统的箱梁场内横移运输多为人工控制牵引头车(亦称牵引炮车)进行行进，其大多是在施工现场场地内根据行进目的地的位置将牵引头车和牵引尾车的车身摆正成直线后，令其直线行驶到安装目的地，在该情况下，由于行进的路线较为简单，而运输车辆通常会受其自身转向系统偏差或场地内的路面平坦程度而导致车辆在一定程度上偏离了预设的行进轨迹，由于人的目测判断极为有限且存在的滞后性较大，加之行进路线较为简单，因此，采用无人自动驾驶不失为一种更优的选择，然而无人驾驶的精准度取决于其自身的引导装置，目前在横移运输，尤其是道桥施工横移运输设备上，少见有能够进行实时校准行进路线的引导装置进行辅助，其大多还是与无人驾驶客车采用类似的参考系引导，即通过判断障碍物距离进行躲避障碍物而保持无阻碍前行的策略，而对于施工现场内部而言，该策略受到周边障碍物或潜在障碍物的制约，使得车辆无法保持较好的行进状态和精度，尤其是对于施工现场进行行进而言，在有较多的人工进行清障的情况下，该策略反而会增加了行进的不确定指令发生，导致车辆偏离较大，以至于后续行进至箱梁安装区域内时，由于车辆的位置偏差较大，而会导致需要进行进一步调整，否则起重设备难以进行可靠吊装。
发明内容
针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种行进轨迹矫正可靠、响应迅速和实施便利且精度高的横移运输无人自动驾驶车辆引导装置及其控制方法。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，所述的无人自动驾驶车辆内置有行驶控制系统，所述的引导装置包括：
若干感测子单元，布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上；
若干感测母单元，布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆的车身侧面且用于接收感测子单元反馈的感测信号并生成定位信息；
引导控制器，分别与若干感测母单元和行驶控制系统连接且用于接收感测母单元生成的定位信息并生成引导控制指令传输至行驶控制系统，由行驶控制系统控制无人自动驾驶车辆按引导控制器生成的引导控制指令行进。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的引导控制器包括：
预设指令单元，用于存储预设行进轨迹数据和对应的初始行进指令；
信息获取单元，用于获取若干感测母单元生成的定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
预测单元，用于获取信息获取单元生成的实时行进轨迹数据并生成预设时间内的预测行进轨迹数据；
对比单元，用于调取预设指令单元的预设行进轨迹数据和获取预测单元生成的预测行进轨迹数据并输出对比数据；
路线规划单元，用于调用预设指令单元的初始行进指令和接收对比单元输出的对比数据且生成用于实时控制的引导控制指令并传输至行驶控制系统。
作为感测子单元、感测母单元的可能实施方式之一，优选的，
若干感测子单元为布设在无人自动驾驶车辆预设行进路线上的光反射单元；
若干感测母单元为布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面的光学扫描机构，所述的光学扫描机构用于输出光束信号，并由感测子单元对入射至其表面的光束信号进行反射回光学扫描机构中，再由光学扫描机构进行光电信号转换后，生成定位信息。
作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的感测母单元包括：
泵浦源，用于输出光束信号；
扩束单元，与泵浦源的输出端相对且用于对泵浦源输出的光束信号进行扩束放大；
偏振分光棱镜，与扩束单元的扩束输出端相对且内部倾斜设置有偏振分光膜，所述的偏振分光膜与扩束单元输出的光束信号呈45度夹角，入射至偏振分光膜的光束信号被分为呈P偏振态的光束信号P和呈S偏振态的光束信号S，其中，光束信号P直接透过偏振分光膜并输出偏振分光棱镜，光束信号S被偏振分光膜45度反射后输出偏振分光棱镜；
第一光探测器，设置在偏振分光棱镜一侧且用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号S并形成对应的光斑；
第一光电转换器，与第一光探测器连接且用于将第一光探测器形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器；
旋光机构，用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号P且将其偏振态进行旋转成与光束信号S偏振态相同的光束信号S’并输出，其中，反向射入旋光机构的光束信号偏振态不改变；
光学透镜，其两端面均镀设有增透膜，其一端面与旋光机构相对，另一端面朝向若干感测子单元布设连接形成的虚拟轨迹上，所述的光学透镜用于将旋光机构输出的光束信号S’传输至感测子单元表面，并用于接收感测子单元反射的光束信号S”，其中，经过光学透镜的返回的光束信号S”入射至旋光机构并直接输出且其偏振态不变，继而再入射至偏振分光棱镜且被偏振分光棱镜的偏振分光膜45度反射后输出偏振分光棱镜；
第二光探测器，设置在偏振分光棱镜另一侧且用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号S”并形成对应的光斑；
第二光电转换器，与第二光探测器连接且用于将第二光探测器形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器。
作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的感测母单元还包括将泵浦源、扩束单元、偏振分光棱镜、第一光探测器、第一光电转换器、旋光机构、光学透镜、第二光探测器和第二光电转换器封装其中的壳体，所述的壳体上分别设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述的第一接头与泵浦源对应且电连接，所述的第二接头与第一光电转换器对应且电连接，所述的第三接头与第二光电转换器对应且电连接，所述的第一接头、第二接头和第三接头还与引导控制器电连接，所述的壳体还对应光学透镜设有筒状结构镜筒，所述的光学透镜嵌设在镜筒接近壳体的端部上。
作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的旋光机构包括沿远离偏振分光棱镜方向依序设置的法拉第旋转片和波片。
为了能够将壳体内的组件小型化装配，可以通过安装基板将壳体内的所有组件进行预先相对固定，而所述的法拉第旋转片和波片可以为胶粘、光胶或深化光胶成一体结构。
作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的第一光探测器、第二光探测器为CCD探测器或CMOS探测器。
作为感测子单元、感测母单元的可能实施方式之二，优选的，
若干感测子单元为布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上的射频识别标签；
若干感测母单元为布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面的射频识别阅读器组；
其还包括：
安装架，与若干感测母单元一一对应且固定安装在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面，其竖直朝下的端面形成有若干与射频识别阅读器组的每个射频识别阅读器一一对应的安装槽，若干安装槽呈矩形阵列排布且所述射频识别阅读器组的每个射频识别阅读器均安装于对应的安装槽中，且每个射频识别阅读器的感测端面均竖直朝下；
若干屏蔽筒，为上下两端敞开的筒状结构，其与若干安装槽一一对应且一端固定在安装槽上并将射频识别阅读器套设其中。
基于上述，本发明还提供基于上述方案的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法，其包括如下步骤：
(1)获取无人自动驾驶车辆的出发位置、目的地位置并对应规划形成预设行进轨迹数据和用于控制行驶控制系统运行的初始行进指令；
(2)实时获取无人自动驾驶车辆的实时定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
(3)对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合，建立预设时间内的预测行进轨迹数据；
(4)将预测行进轨迹数据与预设行进轨迹数据进行对比并输出对比数据；
(5)根据对比数据的容错阙值进行实时传输引导控制指令至行驶控制系统，其中：
当对比数据小于容错阙值时，则继续以预设行进轨迹数据所对应的初始行进指令运行；
当对比数据大于容错阙值时，则按预设调整时长进行重新规划行进轨迹数据和生成对应的引导控制指令进行替代对应时段内的初始行进指令传输至行驶控制系统，使无人自动驾驶车辆在预设调整时长后其行进轨迹数据矫正至与预设行进轨迹数据的对比数据位于容错阙值范围内。
作为一种较优的选择实施方式，进一步，步骤(3)中，对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合所采用的数学模型为多项式数学模型，且该多项式数学模型的阶数为小于等于3。
上述控制方法在具备同样系统装置的情况下，具有可直接程序通配控制的可能，因此，本方案还提供了一种计算机可读的存储介质，所述的存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行实现上述所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本发明基于箱梁横移场内运输的实际情况，巧妙性利用若干感测子单元布设在横移运输无人驾驶车辆行进的路线上，通过与之对应的若干感测母单元进行识别反馈，再基于偏差处理策略进行对比横移运输无人驾驶车辆的行进指令进行更新和重新规划，使其能够在匀速前进的状态下，达到保持高精准度的规划轨迹进行行进至预设位置，确保了后续施工的可靠性和便利性，而引导装置的感测子单元和感测母单元具有较好的通配性，其成本低，能够进行改造装配至具有自动行驶控制系统的运输车辆上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的简要实施结构连接示意图；
图2为本发明实施例1的方案应用时的简要俯视示意图之一，其还示出了横移运输无人自动驾驶车辆在进行时的简要纠偏轨迹；
图3为本发明实施例1的方案应用时的简要侧视示意图之一；
图4为本发明实施例1的方案应用光学扫描机构进行定位的简要原理图之一；
图5为本发明实施例1的方案应用光学扫描机构进行定位的简要原理图之二；
图6为本发明实施例1的方案应用光学扫描机构进行定位的简要原理图之三；
图7为本发明实施例1的方案在模拟时的预设行进轨迹数据、偏移校正前的实时行进轨迹数据、预测行进轨迹数据和偏移校正后的实施行进轨迹数据的简要对比图；
图8为本发明实施例2的简要实施结构示意图；
图9为本发明实施例2的感测母单元的简要仰视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
重点结合图1至图3之一所示，本实施例一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，所述的无人自动驾驶车辆1内置有行驶控制系统1，所述的引导装置包括：
若干感测子单元2，布设在无人自动驾驶车辆1预设行进的路线上；
若干感测母单元3，布设在无人自动驾驶车辆1的底盘12下端面两端且用于接收感测子单元反馈的感测信号并生成定位信息，其中，感测母单元3的较优安装位置为无人自动驾驶车辆1的底盘12下端面两端中部(其中，车头处的感测母单元主要用来行驶轨迹记录，车位的感测母单元主要用来对车身是否回正进行确认)，对应的感测子单元2的布设位置为无人自动驾驶车辆1预设行进的路线上的中心；但感测母单元3的布设位置并不局限于该位置，还可以是无人自动驾驶车辆1的车身侧面；
引导控制器4，分别与若干感测母单元3和行驶控制系统11连接且用于接收感测母单元3生成的定位信息并生成引导控制指令传输至行驶控制系统11，由行驶控制系统11控制无人自动驾驶车辆1按引导控制器4生成的引导控制指令行进。
其中，作为一种可能的实施方式，进一步，着重参考图1所示，所述的引导控制器4包括：
预设指令单元41，用于存储预设行进轨迹数据和对应的初始行进指令；
信息获取单元42，用于获取若干感测母单元3生成的定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
预测单元43，用于获取信息获取单元42生成的实时行进轨迹数据并生成预设时间内的预测行进轨迹数据；
对比单元44，用于调取预设指令单元41的预设行进轨迹数据和获取预测单元43生成的预测行进轨迹数据并输出对比数据；
路线规划单元45，用于调用预设指令单元41的初始行进指令和接收对比单元44输出的对比数据且生成用于实时控制的引导控制指令并传输至行驶控制系统11。
而本实施例所提及的感测子单元2、感测母单元3的具体实施形式为，
若干感测子单元2为布设在无人自动驾驶车辆预设行进路线上的光反射单元，所述的光反射单元可以是平板反射板、平板反射镜或平面反射涂层等等；
若干感测母单元3为布设在无人自动驾驶车辆1的底盘12下端面的光学扫描机构，所述的光学扫描机构用于输出光束信号，并由感测子单元对入射至其表面的光束信号进行反射回光学扫描机构中，再由光学扫描机构进行光电信号转换后，生成定位信息。
着重参考图1所示，作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的感测母单元3包括：
泵浦源31，用于输出光束信号；
扩束单元32，与泵浦源31的输出端相对且用于对泵浦源31输出的光束信号进行扩束放大；
偏振分光棱镜33，与扩束单元32的扩束输出端相对且内部倾斜设置有偏振分光膜331，所述的偏振分光膜331与扩束单元32输出的光束信号呈45度夹角，入射至偏振分光膜331的光束信号(为P偏振态光和S偏振态光的混合光束)被分为两股光束，具体为呈P偏振态的光束信号P和呈S偏振态的光束信号S，其中，光束信号P直接透过偏振分光膜331并输出偏振分光棱镜33，光束信号S被偏振分光膜331 45度反射后输出偏振分光棱镜33；
第一光探测器34，设置在偏振分光棱镜一侧且用于接收经偏振分光棱镜33 输出的光束信号S并形成对应的光斑；
第一光电转换器35，与第一光探测器34连接且用于将第一光探测器34形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器4；
旋光机构36，用于接收经偏振分光棱镜33输出的光束信号P且将其偏振态进行旋转成与光束信号S偏振态相同的光束信号S’并输出，其中，反向射入旋光机构36的光束信号偏振态不改变；在本实施例中，所述的旋光机构36 包括沿远离偏振分光棱镜33方向依序设置的法拉第旋转片361和波片362；
光学透镜37，其两端面均镀设有增透膜，其一端面与旋光机构36相对，另一端面朝向若干感测子单元2布设连接形成的虚拟轨迹上，所述的光学透镜 37用于将旋光机构36输出的光束信号S’传输至感测子单元2表面，并用于接收感测子单元2反射的光束信号S”，其中，经过光学透镜37的返回的光束信号S”入射至旋光机构36并直接输出且其偏振态不变，继而再入射至偏振分光棱镜33且被偏振分光棱镜33的偏振分光膜331 45度反射后输出偏振分光棱镜33；
第二光探测器38，设置在偏振分光棱镜33另一侧且用于接收经偏振分光棱镜33输出的光束信号S”并形成对应的光斑；
第二光电转换器39，与第二光探测器38连接且用于将第二光探测器38形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器4。
为了便于进行安装和模块化，作为一种较优的选择实施方式，进一步，所述的感测母单元3还包括将泵浦源31、扩束单元32、偏振分光棱镜33、第一光探测器34、第一光电转换器35、旋光机构36、光学透镜37、第二光探测器 38和第二光电转换器39封装其中的壳体40，所述的壳体40上分别设置有第一接头401、第二接头402和第三接头403，所述的第一接头401与泵浦源31对应且电连接，所述的第二接头402与第一光电转换器35对应且电连接，所述的第三接头403与第二光电转换器39对应且电连接，所述的第一接头401、第二接头402和第三接头403还与引导控制器4电连接，所述的壳体40还对应光学透镜37设有筒状结构镜筒404，所述的光学透镜37嵌设在镜筒404接近壳体 40的端部上，镜筒404的主要作用在于屏蔽部分干扰光。
而泵浦源31可以与引导控制器4的预设指令单元41进行连接，由预设指令单元41输出泵浦工作频率，令泵浦源31能够保持较高的光束信号利用率，避免无需泵浦光的时候，发射泵浦光。
本实施例的感测母单元3和感测子单元2的感测反馈原理主要在于通过比对第一光探测器34和第二光探测器38形成的光斑，结合虚拟坐标系的形成，来获得感测子单元2的偏移量，其具体为：
在图1至图3之一所示的结构基础上，进一步结合图4至图6之一所示，图4所示出的是第一光探测器34所接收到的光斑信号，然后建立二维坐标轴体系，其中，将光斑的中心作为原点，另外，图5所示出的是第二光探测器38 所接收到的光斑，参考图4的坐标系，对感测母单元3进行位置调整，使得图5所示出的初始光斑位置与图4一致，而具体移动可以采用辅助平移或转动的工装进行辅助，而移动的偏移量，可以通过对图5所示出偏移原点的光斑进行做出两条切线后，再做出对应法线，以法线的交点获得图5光斑的中心，然后根据其与原点的坐标偏差进行对应调整，使得第二光探测器38的初始位置光斑得到校正(即参照系的选定和校准)，结合图6所示，第二光探测器38后续将进行动态采集若干感测子单元2的反射光束信号，在理论上，无人自动驾驶车辆1以匀速行驶时，后续第二光探测器38所获得的光斑应在纵坐标轴上进行上下偏移，而偏移原点的距离，即是行驶路线的偏移量；可以以每次反馈回的坐标数据进行模拟生成点状图，然后将其各点依序连接，形成轨迹图，其中，数据反馈的时间周期节点作为x轴，偏移量作为Y轴进行轨迹模拟。
基于上述，本实施例还提供了基于上述方案的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法，其包括如下步骤：
(1)获取无人自动驾驶车辆的出发位置、目的地位置并对应规划形成预设行进轨迹数据和用于控制行驶控制系统运行的初始行进指令；
(2)实时获取无人自动驾驶车辆的实时定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
(3)对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合，建立预设时间内的预测行进轨迹数据，其中，对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合所采用的数学模型为多项式数学模型，且该多项式数学模型的阶数为小于等于3；
(4)将预测行进轨迹数据与预设行进轨迹数据进行对比并输出对比数据；
(5)根据对比数据的容错阙值进行实时传输引导控制指令至行驶控制系统，其中：
当对比数据小于容错阙值时，则继续以预设行进轨迹数据所对应的初始行进指令运行；
当对比数据大于容错阙值时，则按预设调整时长进行重新规划行进轨迹数据和生成对应的引导控制指令进行替代对应时段内的初始行进指令传输至行驶控制系统，使无人自动驾驶车辆在预设调整时长后其行进轨迹数据矫正至与预设行进轨迹数据的对比数据位于容错阙值范围内。
结合图7所示，作为本实施例的一种模拟实例，表1示出了对应的预设行进轨迹数据
表1.预设行进轨迹数据
| 获取节点 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 偏移量 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
表2示出了前7个时间节点所获得的实时行进轨迹数据，具体如下：
表2.前7个时间节点所获得的实时行进轨迹数据
| 获取节点 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 偏移量 | 0 | 0 | 0 | 0 | -0.3 | -1 | -1.8 | -2.5 |
其中，图7中的虚线示出了表2所获得数据的趋势线和预测行进轨迹，可以明显了解到，在第8个时间节点时，预测的行进轨迹已经偏移接近-4，此时，输出的预测对比数据已经大于预设的容错阙值-3，因此，按引导控制器预设调整时长(3个时间节点)进行重新规划行进轨迹数据和生成对应的引导控制指令进行替代对应时段内的初始行进指令传输至行驶控制系统，使无人自动驾驶车辆在预设调整时长后其行进轨迹数据矫正至与预设行进轨迹数据的对比数据位于容错阙值范围内，由此，获得表3所示的实时行进轨迹数据。
表3示出了包括轨迹校正前7个时间节点和后续11个时间节点的总18个时间节点的行进轨迹数据。
表3. 18个时间节点所获得的实时行进轨迹数据
| 获取节点 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 偏移量 | 0 | 0 | 0 | 0 | -0.3 | -1 | -1.8 | -2.5 | -2 | -0.3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
在图7和表1～表3所示的数据基础上，结合图2可以进一步了解到本实施例的简要模拟和引导的行驶轨迹路线。
本实施例方案的优势在于能够快速将引导装置布设在无人驾驶车辆上，而感测母单元采用光学扫描仪的优势在于其反馈的时延极低，这得益于光的传播速度极快，然而本实施例方案的感测子单元(即光反射单元)对布设地面的要求较高，其在一些路面不平坦的施工现场中实施，会由于光的漫反射或其他干扰光的影响，而导致感测母单元接收到的反馈信号出现干扰。
需要明白的是，上述控制方法在具备同样系统装置的情况下，具有可直接程序通配控制的可能，因此，本实施例方案还提供了一种计算机可读的存储介质，所述的存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行实现上述所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法。
实施例2
如图8或图9所示，本实施例作为实施例1的技术补充，其针对实施例1 方案对施工现场的地面要求高，而提供了另一种方案思路，其与实施例1的主要区别在于：
若干感测子单元2为布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上的射频识别标签，且若干感测子单元2均对应连接有将其定位装配在行进路面上的固定架21；
若干感测母单元3为布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面的射频识别阅读器组31；
其还包括对应适配的：
安装架32，与若干感测母单元3一一对应且固定安装在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面，其竖直朝下的端面形成有若干与射频识别阅读器组31的每个射频识别阅读器一一对应的安装槽，若干安装槽呈矩形阵列排布且所述射频识别阅读器组31的每个射频识别阅读器均安装于对应的安装槽中，且每个射频识别阅读器的感测端面均竖直朝下；
若干屏蔽筒33，为上下两端敞开的筒状结构，其与若干安装槽一一对应且一端固定在安装槽上并将射频识别阅读器套设其中。
本方案通过固定架21可以方便进行调整感测子单元2突出安装地面的高度，使得其能够克服实施例1方案中对现场路面平整度要求高的缺陷，另外，屏蔽筒33的设置，使得对应的射频识别阅读器只能够接收感测子单元2与其正对时的感测信号，而可以将射频识别阅读器组31进行构建成一个坐标系，使其通过对应位置感测到的信号，进行形成坐标值，而每个射频识别阅读器均可以通过与引导控制器4进行电连接，达到信号传输。
另外，所述的射频识别标签可以是有源射频识别标签、无源射频识别标签或半有源射频识别标签，而对于现场路面较佳的情况下，采用无源射频识别标签可以更为简单方便，而采用射频识别标签和射频识别阅读器进行配合，而不采用NFC组件进行配合的原因是RFID(无线射频)与NFC都采用13.56M，只是NFC只有13.56M这一个频段，而RFID除13.56M之外还有很多其它频段，低频段有125KHz，高频段有13.56MHz，超高频段有433.92MHz、915MHz，还有微波频段的2.45GHz等，而且NFC的通讯距离一般在10cm以内，其容错性差，场景条件要求高，而RFID可以达到几十厘米，甚至达到1m或以上，足够适用于本发明方案的使用场景。
而本实施例中的预设指令单元41、信息获取单元42、预测单元43、对比单元44和路线规划单元45均与实施例1相同，路线规划单元45用于调用预设指令单元41的初始行进指令和接收对比单元44输出的对比数据且生成用于实时控制的引导控制指令并传输至行驶控制系统11。
以上所述为本发明实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，该无人自动驾驶车辆内置有行驶控制系统，其特征在于：所述的引导装置包括：
若干感测子单元，布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上；
若干感测母单元，布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆的车身侧面且用于接收感测子单元反馈的感测信号并生成定位信息；
引导控制器，分别与若干感测母单元和行驶控制系统连接且用于接收感测母单元生成的定位信息并生成引导控制指令传输至行驶控制系统，由行驶控制系统控制无人自动驾驶车辆按引导控制器生成的引导控制指令行进；
其中，若干感测子单元为布设在无人自动驾驶车辆预设行进路线上的光反射单元；
若干感测母单元为布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面的光学扫描机构，所述的光学扫描机构用于输出光束信号，并由感测子单元对入射至其表面的光束信号进行反射回光学扫描机构中，再由光学扫描机构进行光电信号转换后，生成定位信息；
另外，所述的感测母单元包括：
泵浦源，用于输出光束信号；
扩束单元，与泵浦源的输出端相对且用于对泵浦源输出的光束信号进行扩束放大；
偏振分光棱镜，与扩束单元的扩束输出端相对且内部倾斜设置有偏振分光膜，所述的偏振分光膜与扩束单元输出的光束信号呈45度夹角，入射至偏振分光膜的光束信号被分为呈P偏振态的光束信号P和呈S偏振态的光束信号S，其中，光束信号P直接透过偏振分光膜并输出偏振分光棱镜，光束信号S被偏振分光膜45度反射后输出偏振分光棱镜；
第一光探测器，设置在偏振分光棱镜一侧且用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号S并形成对应的光斑；
第一光电转换器，与第一光探测器连接且用于将第一光探测器形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器；
旋光机构，用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号P且将其偏振态进行旋转成与光束信号S偏振态相同的光束信号S’并输出，其中，反向射入旋光机构的光束信号偏振态不改变；
光学透镜，其两端面均镀设有增透膜，其一端面与旋光机构相对，另一端面朝向若干感测子单元布设连接形成的虚拟轨迹上，所述的光学透镜用于将旋光机构输出的光束信号S’传输至感测子单元表面，并用于接收感测子单元反射的光束信号S”，其中，经过光学透镜的返回的光束信号S”入射至旋光机构并直接输出且其偏振态不变，继而再入射至偏振分光棱镜且被偏振分光棱镜的偏振分光膜45度反射后输出偏振分光棱镜；
第二光探测器，设置在偏振分光棱镜另一侧且用于接收经偏振分光棱镜输出的光束信号S”并形成对应的光斑；
第二光电转换器，与第二光探测器连接且用于将第二光探测器形成的光斑转化为电信号并传输至引导控制器。
2.根据权利要求1所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，其特征在于：所述的引导控制器包括：
预设指令单元，用于存储预设行进轨迹数据和对应的初始行进指令；
信息获取单元，用于获取若干感测母单元生成的定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
预测单元，用于获取信息获取单元生成的实时行进轨迹数据并生成预设时间内的预测行进轨迹数据；
对比单元，用于调取预设指令单元的预设行进轨迹数据和获取预测单元生成的预测行进轨迹数据并输出对比数据；
路线规划单元，用于调用预设指令单元的初始行进指令和接收对比单元输出的对比数据且生成用于实时控制的引导控制指令并传输至行驶控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，其特征在于：所述的感测母单元还包括将泵浦源、扩束单元、偏振分光棱镜、第一光探测器、第一光电转换器、旋光机构、光学透镜、第二光探测器和第二光电转换器封装其中的壳体，所述的壳体上分别设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述的第一接头与泵浦源对应且电连接，所述的第二接头与第一光电转换器对应且电连接，所述的第三接头与第二光电转换器对应且电连接，所述的第一接头、第二接头和第三接头还与引导控制器电连接，所述的壳体还对应光学透镜设有筒状结构镜筒，所述的光学透镜嵌设在镜筒接近壳体的端部上。
4.根据权利要求1所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置，其特征在于：所述的旋光机构包括沿远离偏振分光棱镜方向依序设置的法拉第旋转片和波片。
5.射频识别在横移运输无人自动驾驶车辆引导装置中的应用，其特征在于：
权利要求1或2所述的若干感测子单元为布设在无人自动驾驶车辆预设行进的路线上的射频识别标签；
权利要求1或2所述的若干感测母单元为布设在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面的射频识别阅读器组；
其还包括：
安装架，与若干感测母单元一一对应且固定安装在无人自动驾驶车辆的底盘下端面或无人自动驾驶车辆车身侧面，其竖直朝下的端面形成有若干与射频识别阅读器组的每个射频识别阅读器一一对应的安装槽，若干安装槽呈矩形阵列排布且所述射频识别阅读器组的每个射频识别阅读器均安装于对应的安装槽中，且每个射频识别阅读器的感测端面均竖直朝下；
若干屏蔽筒，为上下两端敞开的筒状结构，其与若干安装槽一一对应且一端固定在安装槽上并将射频识别阅读器套设其中。
6.根据权利要求1或2所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)获取无人自动驾驶车辆的出发位置、目的地位置并对应规划形成预设行进轨迹数据和用于控制行驶控制系统运行的初始行进指令；
(2)实时获取无人自动驾驶车辆的实时定位信息并拟合形成实时行进轨迹数据；
(3)对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合，建立预设时间内的预测行进轨迹数据；
(4)将预测行进轨迹数据与预设行进轨迹数据进行对比并输出对比数据；
(5)根据对比数据的容错阙值进行实时传输引导控制指令至行驶控制系统，其中：
当对比数据小于容错阙值时，则继续以预设行进轨迹数据所对应的初始行进指令运行；
当对比数据大于容错阙值时，则按预设调整时长进行重新规划行进轨迹数据和生成对应的引导控制指令进行替代对应时段内的初始行进指令传输至行驶控制系统，使无人自动驾驶车辆在预设调整时长后其行进轨迹数据矫正至与预设行进轨迹数据的对比数据位于容错阙值范围内。
7.根据权利要求6所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法，其特征在于：步骤(3)中，对实时行进轨迹数据进行数学模型拟合所采用的数学模型为多项式数学模型，且该多项式数学模型的阶数为小于等于3。
8.一种计算机可读的存储介质，其特征在于：所述的存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行实现如权利要求6或7所述的一种横移运输无人自动驾驶车辆引导装置的控制方法。
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