CN118258385A - 惯性导航定位方法、自动引导车及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种惯性导航定位方法、自动引导车及装置。方法包括：在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取自动引导车的自车坐标数据；在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；反光板预先设置于预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新自动引导车的自车坐标数据；第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。由于反光板的位置固定，通过接收返回的红外信号即可确定距离信息，进而更新自动引导车的坐标数据，消除了惯性导航系统造成的累积误差，相比相关技术利用二维码的方式，本申请对算力、视线要求更低，且识别率更高。

Description

惯性导航定位方法、自动引导车及装置

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种惯性导航定位方法、自动引导车、电子设备及可读存储介质。

背景技术

智能自动引导小车(AGV，Automated Guided Vehicle)的应用已经逐渐成为企业在柔性生产设备和仓储自动化升级的首选方案，其具有自动化程度高、灵活性好、效率高、安全可靠等优点。现有的AGV导航技术主要包括视觉导航、惯性导航等。

视觉导航容易受到光照、遮挡的影响，惯性导航会随着时间的推移产生累积误差，影响导航精度。相关技术中将视觉导航与惯性导航结合，通过二维码图像识别来提高导航的准确性。

然而二维码需要定期维护，否则会导致采用二维码纠正导航偏差的方式在二维码落灰或破损等情况下失效，影响导航的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种惯性导航定位方法、自动引导车及装置，以解决现有技术中二维码维护不及时，导致采用二维码纠正导航偏差失败的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种惯性导航定位方法，所述方法包括：

在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；

在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；

根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

可选的，所述根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据之后，所述方法还包括：

在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与目标货架的距离处于第二预设范围内时，控制所述自动引导车打开摄像头采集环境图像；

根据所述环境图像确定目标货架的目标区域，并控制所述自动引导车在所述目标区域执行卸货操作；

根据所述目标区域的坐标数据，更新所述自动引导车的自车坐标数据。

可选的，所述根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

获取所述红外传感器发射第一红外信号的第一时刻，以及接收所述第二红外信号的第二时刻；

根据所述第一时刻和所述第二时刻，确定所述自动引导车与所述反光板之间的距离信息；

根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据。

可选的，所述根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

判断所述距离信息是否小于预设阈值；

在所述距离信息小于预设阈值的情况下，确定所述自动引导车处于预设标定位置，并将自车坐标数据更新为所述预设标定位置的坐标数据。

可选的，所述实时获取所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

获取自动引导车的陀螺仪采集的角速度数据，以及加速度计采集的加速度数据；

根据所述角速度数据和所述加速度数据确定所述自车坐标数据。

可选的，所述实时获取所述自动引导车的自车坐标数据之后，所述方法还包括：

根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与所述预设路径之间的位姿误差；

根据所述位姿误差控制所述自动引导车行驶。

可选的，所述自动引导车的起点位置为货仓外，所述自动引导车的终点位置为货仓内，所述反光板设置在货仓大门处，所述预设路径为从货仓外经过货仓大门到达货仓内的路径。

第二方面，本发明实施例提供一种自动引导车，包括：惯性导航系统、红外传感器、控制器；

所述惯性导航系统用于在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；

所述控制器用于在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；

所述控制器用于根据红外传感器接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器、通信接口以及存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的惯性导航定位方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的惯性导航定位方法中的步骤。

针对在先技术，本发明具备如下优点：

本发明实施例中，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取自动引导车的自车坐标数据；在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新自动引导车的自车坐标数据；第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。本申请通过获取的自车坐标数据，控制自动引导车在靠近反光板时发射红外信号，由于反光板的位置固定，因此，通过接收反光板返回的红外信号即可以确定自动引导车与反光板之间的距离信息，进而确定自动引导车当前所在的坐标数据，使得自动引导车的自车坐标数据得到更新，消除了惯性导航系统造成的累积误差。由于红外传感器成本低、对距离感知敏锐，且反光板可根据实际情况灵活设置，因此，本申请消除惯性导航定位的方法相比相关技术利用二维码的方式，对算力要求更低，且识别率更高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种惯性导航定位方法示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种惯性导航定位方法示意图；

图3是本发明实施例提供的一种反光板安装位置示意图；

图4是本发明实施例提供的自动引导车一次运送任务的步骤流程图；

图5是本发明实施例提供的一种自动引导车架构图；

图6是本发明实施例提供的惯性导航定位装置的示意图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解的是，还可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1是本发明实施例提供的一种惯性导航定位方法，该方法包括步骤101至步骤103：

步骤101，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据。

本发明实施例提供的惯性导航定位应用于自动引导车的控制器，自动引导车的控制器用于控制传感器数据的采集与计算，其中包括来自惯性导航系统、摄像头和红外传感器的数据。

自动引导车可以基于预设路径行驶，预设路径可以是自动导引车的规划行驶路径。自动导引车内设置有惯性导航系统，惯性导航系统利用陀螺仪和加速度计测量自动引导车在惯性参考系下的角速度和加速度，并对时间进行积分、运算得到速度和相对位置，再把它变换到导航坐标系中，结合最初的位置信息，就可以得到自动引导车实时自车坐标数据。实时的自车坐标数据可以反映自动引导车处于预设路径的实时位置。

步骤102，在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处。

本发明实施例中红外传感器可以安装在自动引导车的车身，安装位置可以是车头或车尾等，安装的数量至少为一个，也可以是多个，本发明实施例在此不做限定。反光板可以预先设置于预设路径的预设位置处，例如，若货物位于仓库外，自动引导车的任务为将货物从仓库外运送到仓库内，那么反光板可以设置在仓库大门道路两侧，这样，每次自动引导车从仓库外运送货物至仓库内时均可以经过反光板，通过反光板对惯性导航的累计误差进行调整。

进一步地，预设路径为自动引导车行驶的导航路径，其中标记了反光板的位置，因此，在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，可以控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号，即在自动引导车向反光板靠近的过程中，根据实时的自车坐标数据确定自动引导车是否距离反光板第一预设范围，第一预设范围可以是3-5米，或其他范围，本申请在此不做限定。在确定自动引导车距离反光板第一预设范围时，控制红外传感器开始发射第一红外信号，反光板可以对第一红外信号进行反射，红外传感器可以接收反光板返回的红外信号，根据发射和返回的红外信号可以对自动引导车与反光板之间的距离进行判断，进而对自车坐标数据进行更新。

需要说明的是，在预设路径上可以设置一处反光板，也可以设置多处反光板，例如，反光板可以设置在自动引导车每次必经的路线上，可以按照运送的距离，设置相邻两个反光板之间的距离，以保证自动引导车的惯性导航的累积误差可以得到及时的校正。在同一个位置，反光板可以在车道两侧对称设置，保证红外信号可以传递至反光板处，反光板的位置可以根据实际需求进行调整，反光板的大小也可以根据实际需求进行调整，本申请实施例在此不做限定。反光板容易安装与更新，且反光板相对二维码对光线要求更低。本申请通过反光板和红外传感器的配合实现了对自动引导车的定位，保证了自动引导车的导航精度。

步骤103，根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

本发明实施例中，红外传感器可以接收由反光板返回的第二红外信号，由于红外线的传播速度已知，因此，根据第一红外信号的发射时间，以及接收到第二红外信号的接收时间，就可以确定红外传感器与反光板之间的距离信息，根据测量的距离信息，可以更新自动引导车的自车坐标数据，实现对自动引导车惯性导航的累计误差的校正，提升自动引导车的导航精度。在正常行驶时采用红外传感器和惯性导航的粗定位，提高定位准确性的同时相对相关技术中的视觉识别更快速且占用算力更少，提高货运效率。

综上，本发明实施例中，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取自动引导车的自车坐标数据；在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新自动引导车的自车坐标数据；第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。本申请通过获取的自车坐标数据，控制自动引导车在靠近反光板时发射红外信号，由于反光板的位置固定，因此，通过接收反光板返回的红外信号即可以确定自动引导车与反光板之间的距离信息，进而确定自动引导车当前所在的坐标数据，使得自动引导车的自车坐标数据得到更新，消除了惯性导航系统造成的累积误差。由于红外传感器成本低、对距离感知敏锐，且反光板可根据实际情况灵活设置，因此，本申请消除惯性导航定位的方法相比相关技术利用二维码的方式，对算力要求更低，且识别率更高。

图2是本发明实施例提供的另一种惯性导航定位方法示意图，该方法包括步骤201至步骤205：

步骤201，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据。

该步骤可参考步骤101的详细描述，此处不再赘述。

可选地，步骤201具体可以包括：

子步骤2011，获取自动引导车的陀螺仪采集的角速度数据，以及加速度计采集的加速度数据；

子步骤2012，根据所述角速度数据和所述加速度数据确定所述自车坐标数据。

本发明实施例中，针对子步骤2011和子步骤2012，惯性导航系统(INS，InertialNavigation System)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境可以在空中、地面，水下。惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体角速度和加速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出自动导引车的自车坐标数据。

自动引导车的惯性导航通过测量自动引导车在惯性参考系的加速度，将加速度对时间进行积分，再变换到导航坐标系中，得到在导航坐标系中的速度、航向角和位置等信息。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移，进而确定实时的自车坐标数据。

步骤202，在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处。

该步骤可参考步骤102的详细描述，此处不再赘述。

步骤203，获取所述红外传感器发射第一红外信号的第一时刻，以及接收所述第二红外信号的第二时刻。

步骤204，根据所述第一时刻和所述第二时刻，确定所述自动引导车与所述反光板之间的距离信息。

本发明实施例中，针对步骤203和步骤204，红外传感器测距时由红外传感器的发射器和接收器完成红外信号的发射和接收，由定时器负责计时。红外传感器的发射器向指定方向发射第一红外信号并启动定时器进行计时，得到红外传感器发射第一红外信号的第一时刻，发射出去的第一信号在介质中传播时遇到障碍物之后反射回来，接收器在接收到反射回的第二红外信号之后，定时器立即停止计时，得到接收第二红外信号的第二时刻。根据第一时刻和第二时刻的时间差，可以确定信号到反光板以及从反光板返回到接收器所用的时间，由于红外传感器发射红外信号的传播速度已知，那么根据传播速度和所用时间，便可以得到反光板与自动引导车的红外传感器之间的距离信息。由于反光板设置在预设路径的预设位置处，因此，根据反光板与红外传感器之间的距离信息，就可以更新自动引导车的自车坐标数据，实现对惯性导航的累计误差的更新。

步骤205，根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据。

在本发明实施例中，在确定了自动引导车与反光板之间的距离信息之后，根据距离信息可以判断自动引导车当前的位置范围，进而更新自动引导车的自车坐标数据。例如，根据距离信息可以确定自动引导车已处于反光板的位置处，那么根据反光板的坐标数据即可以更新自动引导车的自身坐标数据。

可选地，步骤205具体可以包括：

子步骤2051，判断所述距离信息是否小于预设阈值；

子步骤2052，在所述距离信息小于预设阈值的情况下，确定所述自动引导车处于预设标定位置，并将自车坐标数据更新为所述预设标定位置的坐标数据。

在本发明实施例中，针对子步骤2051和子步骤2052，在获得距离信息之后，可以判断距离信息是否小于预设阈值，预设阈值可以为预先设置的，用于判断自动引导车是否到达预设标定位置的距离阈值，例如，预设阈值可以为2米，3米等，本申请实施例在此不做限定。以预设阈值为2米为例，当判断距离信息小于2米时，确定自动引导车处于预设标定位置，此时将自车坐标数据更新为预设标定位置的坐标数据，实现自动引导车的惯性导航的累积误差纠正。

可选地，步骤205之后，所述方法还包括：

步骤206，在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与目标货架的距离处于第二预设范围内时，控制所述自动引导车打开摄像头采集环境图像。

在本发明实施例中，目标货架可以为自动引导车要到达的终点位置，在根据自车坐标数据，确定自动引导车与目标货架的距离处于第二预设范围内时，控制自动引导车打开摄像头采集环境图像。通过摄像头采集的环境图像来精确的定位用于卸货的目标货架。

进一步地，自动引导车内还设置有视觉导航系统，视觉导航系统用于基于摄像头采集的图像数据，识别自动引导车行驶的车道，以及从采集的环境图像中确定目标货架。即通过图像处理算法识别目标货架及其周围环境的特征。利用摄像头获取的环境图像，在惯性导航的基础上进行细定位，将货物准确放置在指定的目标货架。

步骤207，根据所述环境图像确定目标货架的目标区域，并控制所述自动引导车在所述目标区域执行卸货操作。

在本发明实施例中，根据拍摄的环境图像在确定目标货架后，还进一步确定目标区域，例如，可以通过识别目标货架上的标记线确定目标区域，控制自动引导车在目标区域执行卸货操作。本申请结合了摄像头采集的环境图像数据，

步骤208，根据所述目标区域的坐标数据，更新所述自动引导车的自车坐标数据。

在本发明实施例中，由于目标区域的坐标数据固定，因此，当货物放置在目标区域后，还可以再次利用货物的目标区域定位对惯性导航进行校正，进一步优化导航系统的性能。确保在后续操作中，导航系统的精度得到持续改善。

具体地，本申请将惯性导航、视觉导航、红外传感器和反光板相结合实现了一种组合的导航方式。采用高精度的惯性导航系统作为基本导航模块，利用加速度计和陀螺仪实时测量设备的运动状态，计算设备的位置和速度。作为整个导航系统的基础，确保在各种环境条件下持续、稳定地提供导航信息。在自动引导车的关键位置部署红外传感器和反光板。红外传感器向反光板发射红外信号，红外信号被反光板反射后被红外传感器接收。通过测量红外信号往返传播的时间差，计算自动引导车与反光板之间的距离数据。根据距离数据，对惯性导航系统的累积误差进行实时校正，并实现粗定位。进一步地，还在自动引导车上安装高分辨率的视觉传感器，如摄像头，通过图像处理算法识别目标货物及其周围环境的特征。利用视觉传感器获取的环境图像信息，在粗定位的基础上进行细定位，将货物准确放置在指定的货物白线区域。当货物放置在指定区域后，再次利用货物所在的目标区域的定位对惯性导航进行二次校正，进一步优化导航系统的性能。确保在后续操作中，导航系统的精度得到持续改善。本申请的方案，实现了粗定位与细定位的有效融合，提高了导航精度和定位准确性。通过二次校正，进一步优化导航系统的性能。该技术方案可进一步广泛应用于仓储物流、工业机器人、无人驾驶和智能巡检等领域。

可选地，在步骤201之后，所述方法还包括：

步骤209，根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与所述预设路径之间的位姿误差。

步骤210，根据所述位姿误差控制所述自动引导车行驶。

在本发明实施例中，针对步骤209至步骤210，在控制自动引导车按照预设路径行驶的过程中，还根据自车坐标数据确定自动引导车与预设路径之间的位姿误差。自动导引车上装有陀螺仪，在行驶时有一个基准方位，用陀螺仪测量角速度，并将陀螺仪的坐标值和角速度换算成自动导引车当前的坐标和方向，将它们和预设路径相比较。当自动导引车偏离规定路径时，测得的坐标值和角速度和规定值会有一个矢量差，对矢量差进行二次积分就能得到偏差值，偏差值即位姿误差，根据位姿误差可以纠正行驶方向，控制自动引导车行驶。

可选地，所述自动引导车的起点位置为货仓外，所述自动引导车的终点位置为货仓内，所述反光板设置在货仓大门处，所述预设路径为从货仓外经过货仓大门到达货仓内的路径。

在本发明实施例中，参考图3，图3示出了一种反光板安装位置示意图，仓外仓内分别代表货物的起点和终点。货物放置在车道两侧，2个反光板放置在货仓大门处车道两侧，当自动引导车借助惯性导航经过货仓大门通道时，通过左右红外传感器和反光板的配合进行惯性导航的累积误差校正。

具体地，参考图4，图4示出了自动引导车一次运送任务的步骤流程图，包括：S1，自动引导车接收到运送任务后首先在仓外进行装货；S2，装货后通过惯性导航进行粗定位并前往指定坐标，S3，确定自动引导车的导航坐标距离反光板第一预设范围；S4，红外传感器开始发射并接收红外反射光线判断距离来确定是否到达反光板处；S5，判断距离是否小于预设阈值；S6，若距离小于预设阈值则说明到达反光板处，并进行惯性导航的校正；S7，确定导航坐标接近目标货架；S8，自动引导车启动摄像头采集环境图像，对货架位置进行图像识别，确定目标区域；S9，自动引导车在目标区域执行卸货操作；S10，在卸货过程中，自动引导车可以利用目标区域坐标二次校正惯性导航，以确保后续任务的准确性。此时一次装货卸货的任务完成。通过这样的设计，自动引导车能够在复杂的仓储环境中实现高精度的导航和定位，提高仓储物流的效率和准确性。

综上，本发明实施例中，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取自动引导车的自车坐标数据；在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新自动引导车的自车坐标数据；第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。本申请通过获取的自车坐标数据，控制自动引导车在靠近反光板时发射红外信号，由于反光板的位置固定，因此，通过接收反光板返回的红外信号即可以确定自动引导车与反光板之间的距离信息，进而确定自动引导车当前所在的坐标数据，使得自动引导车的自车坐标数据得到更新，消除了惯性导航系统造成的累积误差。由于红外传感器成本低、对距离感知敏锐，且反光板可根据实际情况灵活设置，因此，本申请消除惯性导航定位的方法相比相关技术利用二维码的方式，对算力要求更低，且识别率更高。

本申请实施例还公开了一种自动引导车，包括：惯性导航系统、红外传感器、控制器；所述惯性导航系统用于在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；所述控制器用于在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；所述控制器用于根据红外传感器接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

在本发明实施例中，参考图5，图5示出了本申请实施例提供的一种自动引导车架构图，其中，自动引导车整体由蓄电池供电，蓄电池与电源模块连接，电源模块与控制器和小车底板控制器连接，控制器中的计算板卡(包括动态随机存取内存(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)、电源管理集成电路(Power Management IC，PMIC)、内嵌式存储器标准规格(Embedded Multi Media Card、EMMC))负责传感器数据的采集与计算，包括来自惯性导航系统、摄像头和红外传感器的数据，惯性导航系统与控制器之间通过CAN总线传输数据，惯性导航系统连接在控制器的CAN PHY芯片，摄像头连接在控制器的USB HUB芯片，通过USB传输数据，红外传感器连接感应控制器，感应控制器与控制器之间通过RS203接口传输数据。另外，自动引导车底板控制板和灯光也通过CAN总线与控制器的SPI转CAN芯片连接。自动引导车底板控制板负责控制自动引导车底盘的驱动电机。计算板卡对采集的传感器包括惯性导航、摄像头、红外传感器数据进行处理后将计算结果传递给自动引导车底板控制板，底板控制板根据结果驱动自动引导车电机的运行。计算板卡通过WIFI接收来自控制中心下达的命令，从而可以实现远程控制和计划任务等功能。

进一步，通过设计的上述自动引导车架构，本申请实现了基于惯性导航、红外传感器和视觉导航的组合导航方案。通过红外传感器和反光板来校正惯性导航系统的累积误差，并进行粗定位；接着，借助视觉传感器对最终的货物的目标区域进行细定位，将货物准确放在卸货的目标货架的目标区域，并再次利用目标区域的定位数据对惯性导航的累计误差进行校正。此方案相对现有方案，粗定位通过红外传感器和反光板进行惯性导航累积误差校正，对算力要求低且时间快，相对利用二维码校正累计误差的方案，车辆在运行中无需减速进行图像识别，提高了货运效率。且反光板相对二维码维护更简单，对货运场地的光线要求更低，识别率更好。视觉导航系统的细定位负责卸货时的精确定位，借助视觉传感器使得货物能准确放置在指定位置。粗细定位结合有效提高了运行效率的同时也避免了仓内外光线切换带来的视觉致盲影响。

图6是本发明实施例提供的一种惯性导航定位装置的示意图，该装置包括：

获取模块301，用于在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；

控制模块302，用于在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；

更新模块303，用于根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

可选的，所述装置还包括：

视觉模块，用于在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与目标货架的距离处于第二预设范围内时，控制所述自动引导车打开摄像头采集环境图像；

目标区域确定模块，用于根据所述环境图像确定目标货架的目标区域，并控制所述自动引导车在所述目标区域执行卸货操作；

二次更新模块，用于根据所述目标区域的坐标数据，更新所述自动引导车的自车坐标数据。

可选地，所述更新模块，包括：

信号获取子模块，用于获取所述红外传感器发射第一红外信号的第一时刻，以及接收所述第二红外信号的第二时刻；

距离确定子模块，用于根据所述第一时刻和所述第二时刻，确定所述自动引导车与所述反光板之间的距离信息；

坐标更新子模块，用于根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据。

可选地，所述坐标更新子模块，还用于：

判断所述距离信息是否小于预设阈值；

在所述距离信息小于预设阈值的情况下，确定所述自动引导车处于预设标定位置，并将自车坐标数据更新为所述预设标定位置的坐标数据。

可选地，所述获取模块，包括：

惯性数据获取子模块，用于获取自动引导车的陀螺仪采集的角速度数据，以及加速度计采集的加速度数据；

坐标确定子模块，用于根据所述角速度数据和所述加速度数据确定所述自车坐标数据。

可选地，所述装置还包括：

位姿确定模块，用于根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与所述预设路径之间的位姿误差；

行驶模块，用于根据所述位姿误差控制所述自动引导车行驶。

可选地，所述自动引导车的起点位置为货仓外，所述自动引导车的终点位置为货仓内，所述反光板设置在货仓大门处，所述预设路径为从货仓外经过货仓大门到达货仓内的路径。

对于上述装置实施例而言，由于其与惯性导航定位方法实施例基本相似，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

综上，本发明实施例中，在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取自动引导车的自车坐标数据；在根据自车坐标数据，确定自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新自动引导车的自车坐标数据；第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。本申请通过获取的自车坐标数据，控制自动引导车在靠近反光板时发射红外信号，由于反光板的位置固定，因此，通过接收反光板返回的红外信号即可以确定自动引导车与反光板之间的距离信息，进而确定自动引导车当前所在的坐标数据，使得自动引导车的自车坐标数据得到更新，消除了惯性导航系统造成的累积误差。由于红外传感器成本低、对距离感知敏锐，且反光板可根据实际情况灵活设置，因此，本申请消除惯性导航定位的方法相比相关技术利用二维码的方式，对算力要求更低，且识别率更高。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信。

存储器803，用于存放计算机程序。

处理器801用于执行存储器803上所存放的程序时，实现如下步骤：在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。其中，处理器801还可以实现上述惯性导航定位方法中的其他步骤，这里不再赘述。上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的惯性导航定位方法。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的惯性导航定位方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置、电子设备、计算机可读存储介质及其包含指令的计算机程序产品的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种惯性导航定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；

在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；

根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据之后，所述方法还包括：

在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与目标货架的距离处于第二预设范围内时，控制所述自动引导车打开摄像头采集环境图像；

根据所述环境图像确定目标货架的目标区域，并控制所述自动引导车在所述目标区域执行卸货操作；

根据所述目标区域的坐标数据，更新所述自动引导车的自车坐标数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

获取所述红外传感器发射第一红外信号的第一时刻，以及接收所述第二红外信号的第二时刻；

根据所述第一时刻和所述第二时刻，确定所述自动引导车与所述反光板之间的距离信息；

根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离信息更新所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

判断所述距离信息是否小于预设阈值；

在所述距离信息小于预设阈值的情况下，确定所述自动引导车处于预设标定位置，并将自车坐标数据更新为所述预设标定位置的坐标数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取所述自动引导车的自车坐标数据，包括：

获取自动引导车的陀螺仪采集的角速度数据，以及加速度计采集的加速度数据；

根据所述角速度数据和所述加速度数据确定所述自车坐标数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取所述自动引导车的自车坐标数据之后，所述方法还包括：

根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与所述预设路径之间的位姿误差；

根据所述位姿误差控制所述自动引导车行驶。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动引导车的起点位置为货仓外，所述自动引导车的终点位置为货仓内，所述反光板设置在货仓大门处，所述预设路径为从货仓外经过货仓大门到达货仓内的路径。

8.一种自动引导车，其特征在于，包括：惯性导航系统、红外传感器、控制器；

所述惯性导航系统用于在自动引导车基于预设路径行驶的过程中，实时获取所述自动引导车的自车坐标数据；

所述控制器用于在根据所述自车坐标数据，确定所述自动引导车与反光板的距离处于第一预设范围内时，控制所述自动引导车的红外传感器发射第一红外信号；所述反光板预先设置于所述预设路径的预设位置处；

所述控制器用于根据红外传感器接收的第二红外信号，更新所述自动引导车的自车坐标数据；所述第二红外信号由所述反光板将所述第一红外信号反射得到。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器、通信接口以及存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如权利要求1～7任一项所述的惯性导航定位方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的惯性导航定位方法中的步骤。