CN205120067U - 行车系统及其行车位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行车系统及其行车位置检测装置。所述行车系统包括：第一轨道；第一车和第二车，第一车包括车体和第二轨道；第一和第二位置测量器，两个第一物理点的连线与第一轨道相交，至少三个第一物理点不在同一条直线上或者在与第一轨道相交的同一直线上；和数据处理器，数据处理器与第一和第二位置测量器相连以便根据第一和第二位置测量器的测量值、第一车上的任意点与第一物理点以及第二车上的任意点与第二物理点之间的几何关系计算第一车和第二车上的任意点的位置。根据本实用新型实施例的行车系统可以更好地进行物料吊装以及该第一车和第二车的行走控制。

Description

行车系统及其行车位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及行车系统，还涉及行车系统的行车位置检测装置。

背景技术

现有的行车系统在对物料进行自动起吊和放下作业以及行走运行过程中，需要获知行车系统的大车和小车的位置，以便提供行车参数信息来有效地驱动大车和小车行驶到设定位置，或者提供物料吊装时的精确位置信息。但是，现有的行车系统无法精确地测量大车和小车的位置。

实用新型内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：现有的对行车系统的检测，只检测大车相对于厂房的位置和小车相对于大车的位置，并未考虑大车与大车轨道会发生角度偏差，因此降低了行车位置的测量精度。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种行车系统，所述行车系统能够更加精确地测量、计算出第一车和第二车的位置。

本实用新型还提出一种行车系统的行车位置检测装置，所述行车系统的行车位置检测装置能够更加精确地测量、计算出第一车和第二车的位置。

根据本实用新型的第一方面的行车系统包括：第一轨道；第一车和第二车，所述第一车包括车体和设在所述车体上的第二轨道，所述第一车可移动地设在所述第一轨道上，所述第二车可移动地设在所述第二轨道上；用于测量所述第一车上的至少两个第一物理点的位置的第一位置测量器，其中当所述第一物理点为两个时，两个所述第一物理点的连线与所述第一轨道相交，当所述第一物理点为至少三个时，至少三个所述第一物理点不在同一条直线上或者至少三个所述第一物理点在与所述第一轨道相交的同一直线上；用于测量所述第二车上的至少一个第二物理点相对所述第一车的位置的第二位置测量器；和数据处理器，所述数据处理器与所述第一位置测量器和所述第二位置测量器相连以便根据所述第一车的初始位置、所述第一位置测量器的测量值、所述第二位置测量器的测量值、所述第一车上的任意点与至少两个所述第一物理点之间的几何关系以及所述第二车上的任意点与至少一个所述第二物理点之间的几何关系计算所述第一车上的任意点的位置以及所述第二车上的任意点的位置。

根据本实用新型的行车系统可以更加精确地测量、计算出该第一车上的任意点的位置和第二车上的任意点的位置，从而可以更好地进行物料吊装以及该第一车和第二车的行走控制。

另外，根据本实用新型上述的行车系统还可以具有如下附加的技术特征：

所述第一位置测量器设在所述第一车上或者适于设在厂房上，所述第二位置测量器设在所述第一车或所述第二车上。

所述第一位置测量器为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，所述第二位置测量器为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，其中所述第一位置测量器为至少两个，至少两个所述第一位置测量器一一对应地测量所述第一车上的至少两个所述第一物理点的位置。

所述第一位置测量器包括第一光电编码带和至少两个第一读码头，所述第一光电编码带平行于所述第一轨道，至少两个所述第一读码头一一对应地设在所述第一车的至少两个所述第一物理点上；所述第二位置测量器包括第二光电编码带和至少一个第二读码头，所述第二光电编码带平行于所述第二轨道，至少一个所述第二读码头设在所述第二车的至少一个所述第二物理点上。

所述第一位置测量器为两个且所述第一位置测量器为旋转编码器，两个所述第一位置测量器设在所述第一车的转轴上，所述第二位置测量器为旋转编码器，所述第二位置测量器设在所述第二车的转轴上。

所述第一物理点为两个，两个所述第一物理点的连线垂直于所述第一轨道。

根据本实用新型的第二方面的行车系统的行车位置检测装置包括：用于测量第一车上的至少两个第一物理点的位置的第一位置测量器，其中当所述第一物理点为两个时，两个所述第一物理点的连线与所述第一轨道相交，当所述第一物理点为至少三个时，至少三个所述第一物理点不在同一条直线上或者至少三个所述第一物理点在与所述第一轨道相交的同一直线上；用于测量第二车上的至少一个第二物理点相对所述第一车的位置的第二位置测量器；和数据处理器，所述数据处理器与所述第一位置测量器和所述第二位置测量器相连以便根据所述第一车的初始位置、所述第一位置测量器的测量值、所述第二位置测量器的测量值、所述第一车上的任意点与至少两个所述第一物理点之间的几何关系以及所述第二车上的任意点与至少一个所述第二物理点之间的几何关系计算所述第一车上的任意点的位置以及所述第二车上的任意点的位置。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的行车系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的行车系统的第一车在发生偏差情况下的位置变化示意图；

图3是根据本实用新型实施例的行车系统的行车位置检测方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的行车系统10。如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的行车系统10包括第一轨道101、第一车、第二车103和行车位置检测装置。该行车位置检测装置包括用于测量该第一车上至少两个第一物理点的位置的第一位置测量器104、用于测量第二车103相对该第一车的位置的第二位置测量器105和数据处理器(图中未示出)。

该第一车包括车体1021和设在车体1021上的第二轨道1022，该第一车可移动地设在第一轨道101上，第二车103可移动地设在第二轨道1022上。也就是说，该第一车可以沿第一轨道101的长度方向移动，第二车103可以沿第二轨道1022的长度方向移动。其中，当该第一物理点为两个时，两个该第一物理点的连线与第一轨道101相交，即两个该第一物理点的连线与第一轨道101不平行。当该第一物理点为至少三个时，至少三个该第一物理点不在同一条直线上或者至少三个该第一物理点在与第一轨道101相交的同一直线上。换言之，至少三个该第一物理点在同一直线上，该直线与第一轨道101相交。

该数据处理器与第一位置测量器104和第二位置测量器105相连以便根据所述第一车的初始位置、第一位置测量器104的测量值、第二位置测量器105的测量值、该第一车上的任意点与至少两个该第一物理点之间的几何关系以及第二车103上的任意点与至少一个该第二物理点之间的几何关系计算该第一车上的任意点的位置以及第二车103上的任意点的位置。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的行车系统10的行车位置检测方法。根据本实用新型实施例的行车系统10的行车位置检测方法包括以下步骤：

A)测量该第一车上至少两个第一物理点的位置，当该第一物理点为两个时，两个该第一物理点的连线与第一轨道101相交，当该第一物理点为至少三个时，至少三个该第一物理点不在同一条直线上或者至少三个该第一物理点在与第一轨道101相交的同一直线上。

B)测量第二车103相对该第一车的位置。

C)根据所述第一车的初始位置、第一位置测量器104的测量值以及该第一车上的任意点与至少两个该物理点之间的几何关系计算出该第一车上的任意点的位置。

下面参考图2，以该第一物理点为两个且两个该第一物理点的连线垂直于第一轨道101为例进行说明，其中该第一车上的任意点与至少两个该物理点之间的几何关系为偏差角度或该偏差角度的反函数。在该第一车移动前，两个该第一物理点的连线为L1。在该第一车移动后，两个该第一物理点的连线为L2，在理想状态下(该理想状态是指假设该第一车不发生偏差)两个该第一物理点的连线为L3。其中，连线L3平行于连线L1，且连线L3与连线L1在第一轨道101的长度方向上的距离等于该第一车在第一轨道101上的移动距离。可以根据该第一车的初始位置和该第一车在第一轨道101上的移动距离，得到在理想状态下该第一车的任意点的位置(即移动后的位置)。

由于该第一车与第一轨道101会发生角度偏差，因此连线L2不平行于连线L3，即连线L2与连线L3以一定角度相交。由于连线L3平行于连线L1，因此连线L2与连线L3的夹角等于连线L2与连线L1的夹角。第一位置测量器104可以测量出两个该第一物理点在该第一车移动前和移动后的位置，从而可以得到连线L2和连线L1，进而可以计算出连线L2与连线L1的夹角(即该第一车的偏差角度或者该第一车与第一轨道101的偏差角度)。

该第一物理点为至少三个时，测量和计算原理与该第一物理点为两个时相同，在此不再详细地描述。

可以利用该偏差角度对该第一车上的任意点在理想状态下的位置进行修正。具体而言，利用该第一车的初始位置和第一位置测量器104可以测量出该第一车在第一轨道101上的移动距离，从而可以得到该第一车上的任意点在理想状态下的位置，进而通过该偏差角度(例如通过该偏差角度的反函数)对该第一车上的任意点进行修整，以便得到该第一车上的任意点的实际位置。例如，可以根据该第一车上的至少两个该第一物理点中的任意一个在该第一车移动前和移动后的位置，来确定该第一车在第一轨道101上的移动距离。

D)根据第二位置测量器105的测量值以及第二车103上的任意点与至少一个该第二物理点之间的几何关系计算出第二车103上的任意点的位置。由于第二位置测量器105可以得到第二车103的至少一个该第二物理点相对该第一车的位置，因此可以在该第一车上的任意点的实际位置的基础上，通过第二车103的至少一个该第二物理点相对该第一车的位置得到第二车103的至少一个该第二物理点的实际位置，进而通过第二车103上的任意点与至少一个该第二物理点之间的几何关系，得到第二车103上的任意点的实际位置。

具体而言，可以在该第一车上选取第一预设点，并利用第二位置测量器105测量出第二车103的至少一个该第二物理点相对该第一车上的第一预设点的位置，从而可以通过该第一车上的第一预设点的实际位置和第二车103的该第二物理点相对该第一车上的第一预设点的位置，得到第二车103上的该第二物理点的实际位置，进而可以得到第二车103上的任意点的实际位置。

本领域技术人员可以理解的是，还可以利用其他已知的方式计算出该第一车上的任意点的实际位置以及第二车103上的任意点的实际位置。

现有的行车位置检测装置只是测量第一车在第一轨道上的移动距离(即第一车相对厂房的位置)和第二车相对第一车的位置，而没有考虑第一车与第一轨道会发生角度偏差，因此无法精确地测量第一车和第二车的行车位置。

在根据本实用新型实施例的行车系统10、行车位置检测装置和行车位置检测方法中，由于在计算该第一车上的任意点的位置时考虑到了该第一车的偏差角度，因此可以更加精确地测量、计算出该第一车上的任意点的位置，进而可以更加精确地测量、计算出第二车103上的任意点的位置。

根据本实用新型实施例的行车系统10、行车位置检测装置和行车位置检测方法通过测量该第一车上的至少两个第一物理点的位置，从而可以对该第一车与第一轨道101发生的角度偏差进行修正，由此可以更加精确地测量、计算出该第一车上的任意点的位置和第二车103上的任意点的位置，从而可以更好地进行物料吊装以及该第一车和第二车103的行走控制。

如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，行车系统10包括第一轨道101、第一车(大车)、第二车103(小车)和行车位置检测装置。该行车位置检测装置包括第一位置测量器104、第二位置测量器105和数据处理器。第一位置测量器104用于测量该第一车上至少两个第一物理点的位置，第二位置测量器105用于测量第二车103上的至少一个第二物理点相对该第一车的位置。

其中，行车系统10可以设在厂房内。具体而言，可以在该厂房内建立二维坐标系，第一位置测量器104可以测量出该第一车上至少两个第一物理点在该二维坐标系中的二维坐标，第二位置测量器105可以测量出第二车103上的至少一个第二物理点在该二维坐标系中的二维坐标。

第一位置测量器104可以测量该第一车上的至少两个该第一物理点相对于固定物体(例如厂房、第一轨道101等)的位置。例如，第一位置测量器104测量该第一车的至少两个第一物理点在第一轨道101的长度方向上与厂房的距离。

有利地，在根据本实用新型实施例的行车系统10的行车位置检测方法中，在步骤A)中，测量该第一车上至少两个第一物理点相对第一轨道101的位置。在步骤B)中，测量第二车103上的至少一个第二物理点相对第二轨道1022的位置，即第二位置测量器105用于测量第二车103上的至少一个第二物理点相对于第二轨道1022在第二轨道1022的长度方向上的相对位置。

在本实用新型的一个实施例中，第一位置测量器104为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，第一位置测量器104设在该第一车上或者适于设在该厂房上。其中，第一位置测量器104为至少两个，至少两个第一位置测量器104一一对应地测量该第一车上的至少两个该第一物理点的位置。换言之，第一位置测量器104的数量可以等于该第一车上的该第一物理点的数量，且一个第一位置测量器104测量该第一车上的一个该第一物理点的位置。

第二位置测量器105为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，第二位置测量器105设在该第一车或第二车103上。

在本实用新型的另一个实施例中，第一位置测量器104包括第一光电编码带和至少两个第一读码头，该第一光电编码带平行于第一轨道101，至少两个第一读码头一一对应地设在该第一车的至少两个第一物理点上。也就是说，该第一读码头的数量可以等于该第一物理点的数量，且一个第一读码头设在该第一车的一个第一物理点上。第二位置测量器105包括第二光电编码带和至少一个第二读码头，该第二光电编码带平行于第二轨道1022，至少一个该第二读码头设在第二车103的至少一个该第二物理点上。

在本实用新型的再一个实施例中，第一位置测量器104为两个且第一位置测量器104为旋转编码器，两个第一位置测量器104设在该第一车的转轴上，第二位置测量器105为旋转编码器，第二位置测量器105设在第二车103的转轴上。其中，该第一车的转轴的转速与该第一车在第一轨道101上的行走速度存在比例关系，第二车103的转轴的转速与第二车103在第二轨道1022上的行走速度存在比例关系。

此外，还可以利用格雷母线方式测量该第一车上的至少两个第一物理点的位置以及第二车103上的至少一个该第二物理点相对该第一车的位置。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

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实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种行车系统，其特征在于，包括：

第一轨道；

第一车和第二车，所述第一车包括车体和设在所述车体上的第二轨道，所述第一车可移动地设在所述第一轨道上，所述第二车可移动地设在所述第二轨道上；

用于测量所述第一车上的至少两个第一物理点的位置的第一位置测量器，其中当所述第一物理点为两个时，两个所述第一物理点的连线与所述第一轨道相交，当所述第一物理点为至少三个时，至少三个所述第一物理点不在同一条直线上或者至少三个所述第一物理点在与所述第一轨道相交的同一直线上；

用于测量所述第二车上的至少一个第二物理点相对所述第一车的位置的第二位置测量器；和

数据处理器，所述数据处理器与所述第一位置测量器和所述第二位置测量器相连以便根据所述第一车的初始位置、所述第一位置测量器的测量值、所述第二位置测量器的测量值、所述第一车上的任意点与至少两个所述第一物理点之间的几何关系以及所述第二车上的任意点与至少一个所述第二物理点之间的几何关系计算所述第一车上的任意点的位置以及所述第二车上的任意点的位置。

2.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述第一位置测量器设在所述第一车上或者适于设在厂房上，所述第二位置测量器设在所述第一车或所述第二车上。

3.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述第一位置测量器为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，所述第二位置测量器为激光测距仪、雷达测距仪、无线电测距仪和超声波测距仪中的一种，其中所述第一位置测量器为至少两个，至少两个所述第一位置测量器一一对应地测量所述第一车上的至少两个所述第一物理点的位置。

4.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，

所述第一位置测量器包括第一光电编码带和至少两个第一读码头，所述第一光电编码带平行于所述第一轨道，至少两个所述第一读码头一一对应地设在所述第一车的至少两个所述第一物理点上；

所述第二位置测量器包括第二光电编码带和至少一个第二读码头，所述第二光电编码带平行于所述第二轨道，至少一个所述第二读码头设在所述第二车的至少一个所述第二物理点上。

5.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述第一位置测量器为两个且所述第一位置测量器为旋转编码器，两个所述第一位置测量器设在所述第一车的转轴上，所述第二位置测量器为旋转编码器，所述第二位置测量器设在所述第二车的转轴上。

6.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述第一物理点为两个，两个所述第一物理点的连线垂直于所述第一轨道。

7.一种行车系统的行车位置检测装置，其特征在于，包括：

用于测量第一车上的至少两个第一物理点的位置的第一位置测量器，其中当所述第一物理点为两个时，两个所述第一物理点的连线与所述行车系统的第一轨道相交，当所述第一物理点为至少三个时，至少三个所述第一物理点不在同一条直线上或者至少三个所述第一物理点在与所述第一轨道相交的同一直线上；

用于测量第二车上的至少一个第二物理点相对所述第一车的位置的第二位置测量器；和

数据处理器，所述数据处理器与所述第一位置测量器和所述第二位置测量器相连以便根据所述第一车的初始位置、所述第一位置测量器的测量值、所述第二位置测量器的测量值、所述第一车上的任意点与至少两个所述第一物理点之间的几何关系以及所述第二车上的任意点与至少一个所述第二物理点之间的几何关系计算所述第一车上的任意点的位置以及所述第二车上的任意点的位置。