一种平板车辅助驾驶系统和方法与流程

本发明涉及平板车辅助设备和方法，尤其涉及对平板车的自动入库、辅助驶入狭窄区域的辅助驾驶系统和方法。

背景技术：

目前市场上的平板车，均带两个司机室或一个司机室，由于平板车车身在长度方向和宽度方向的尺寸较大，且平板车具有多种转向模式：直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、右轮回转、左轮回转，司机室内的司机很难合理的选择某种转向模式，并操作平板车驶进车间大门或货物的搁架内。通常需要一到两名指挥人员，指挥司机完成。

普通的平板车的司机室内包括方向盘、油门踏板、刹车踏板、控制面板、触摸屏等。操作平板车首先要根据平板车所在空间、货物的位置，由司机在触摸屏上选择八种转向模式中的一种，然后司机操作方向盘和油门踏板和刹车踏板，控制平板车的行驶位置和速度。直到平板车运动到希望的位置。

这种操作方式需要司机有一定的驾驶经验，并且需要对平板车所处的周围环境及与障碍物的距离有一个准确的判断，经常需要反复切换转向模式，车辆在前后左右方向上往复移动，最终到达期望的地点。

技术实现要素：

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种平板车辅助驾驶系统和方法，可以辅助司机移动平板车到指定位置，也可以自动控制平板车移动到指定位置，还提供了防撞保护的双重保险，提高了平板车作业的效率，也降低了平板车的事故发生率。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种平板车辅助驾驶系统，其特征在于，系统包括：

安装在车架周围的多个超声波测距传感器，用于发送和接收超声波信号；

超声波测距控制器，连接多个超声波测距传感器，根据接收到的多个超声波测距传感器发送来的超声波信号，获知平板车与障碍物的距离和方位，通过内设的转向模式分析模块得出平板车转向模式的分析结果。

根据本发明的平板车辅助驾驶系统的一实施例，系统还包括：

显示屏，连接超声波测距控制器，提示最佳的平板车转向模式或其组合，供用户进行选择。

根据本发明的平板车辅助驾驶系统的一实施例，超声波测距控制器还包括：

自动驾驶模块，根据分析结果自动移动平板车。

根据本发明的平板车辅助驾驶系统的一实施例，系统还包括：

光电测距传感器，发送和接收脉冲光信号；

光电测距控制器，连接光电测距传感器，根据脉冲光信号计算出平板车与障碍物的距离，当计算出的距离小于设定阈值时控制平板车停止移动。

本发明还揭示了一种平板车辅助驾驶方法，包括：

通过安装在平板车车架周围的多个超声波测距传感器发送和接收超声波信号；

超声波测距控制器根据接收到的多个超声波测距传感器发送来的超声波信号，获知平板车与障碍物的距离和方位，得出平板车转向模式的分析结果。

根据本发明的平板车辅助驾驶方法的一实施例，方法还包括：

提示最佳的平板车转向模式或其组合，供用户进行选择。

根据本发明的平板车辅助驾驶方法的一实施例，方法还包括：

根据平板车转向模式的分析结果自动移动平板车。

根据本发明的平板车辅助驾驶方法的一实施例，方法还包括：

在平板车移动过程中，通过光电测距传感器发送和接收脉冲光信号；

通过光电测距控制器根据脉冲光信号计算出平板车与障碍物的距离，当计算出的距离小于设定阈值时控制平板车停止移动。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过安装在平板车车身上的超声波测距传感器以及超声波测距控制器，再经过转向模式的分析和选择，实现辅助司机驾驶平板车或自动操控平板车驶入狭窄区域。此外，本发明还能通过车上的光电测距传感器和光电测距控制器，检测平板车行驶方向上是否有障碍物，当出现障碍物时就发出报警信号，直至停车，实现避障的双重保护。

附图说明

图1a和1b示出了本发明的平板车辅助驾驶系统的一实施例的总图。

图2示出了转向模式分析模块的控制流程图。

图3示出了本发明的平板车辅助驾驶方法的第一实施例的流程图。

图4示出了本发明的平板车辅助驾驶方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

平板车辅助驾驶系统的第一实施例

图1a和1b示出了本发明的平板车辅助驾驶系统的第一实施例的总体结构。请参见图1a和1b，本实施例的系统包括安装在车架2周围的多个超声波测距传感器3、连接多个超声波测距传感器3的超声波测距控制器5、光电测距传感器4、连接光电测距传感器4的光电测距控制器6。

对于所有的平板车而言，车架2是平板车的承载平台，边梁为工字型结构，通过横梁连接在一起，整体强度高。平板车前后各有一个司机室1，司机室1内有方向盘、行驶速度踏板、制动器踏板、显示触摸屏等，显示触摸屏连接超声波测距控制器5。

在本实施例中，车架2四周安装有16个超声波测距传感器3和2个光电测距传感器4。超声波测距传感器3发出并接收超声波，可以探测到平板车与障碍物之间的距离，并把信号传送至超声波测距控制器5。由超声波测距控制器5接收到分布在平板车四周的这16个超声波测距传感器3的信号后，进行运算处理，计算出平板车与障碍物之间的距离及方位且可以在显示触摸屏上予以显示，并通过内设的转向模式分析模块对平板车转向模式的进行分析。转向模式包括：直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、右轮回转、左轮回转。转向模式分析模块判断出哪种转向模式或者哪几种转向模式的组合所占用的时间最短。最终在显示触摸屏上提示待选择几种转向模式，可由司机选择，或者通过自动驾驶模块根据分析结果自动移动平板车，完成平板车的移位。

转向模式分析模块的具体处理如图2所示，在本实施例中将平板车的多种转向模式(直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、左右轮回转)定义为转向模式1、转向模式2、……、转向模式7。当程序判断好平板车所处的位置后，首先判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1；若转向模式1不可行，则判断转向模式2是否可行，若可行则执行转向模式2，以此类推，然后返回到重新判断平板车所处的位置，再判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1，以此类推，最终完成全部转向模式的判断，并给出合理且时间最短的转向模式或转向模式的组合。

而光电测距传感器4则用于作为防撞保护，一旦超声波测距传感器3发生故障，光电测距传感器4开始工作，发出脉冲光并进行接收，同时记录脉冲光经历的时间，传递信号给光电测距控制器6，光电测距控制器6计算出实际距离，当达到设定距离时，发出指令切断平板车控制系统的信号输出，从而使平板车紧急停止移动。光电测距的这种脉冲测距技术可以达到360°全方位测量，有效距离可以达到30米以上。

平板车辅助驾驶系统的第二实施例

本实施例相对于上面的第一实施例，区别在于省略了进一步起到防撞保护的光电测距传感器4和光电测距控制器6。在本实施例中，系统仅包括安装在车架2周围的多个超声波测距传感器3、连接多个超声波测距传感器3的超声波测距控制器5。

对于所有的平板车而言，车架2是平板车的承载平台，边梁为工字型结构，通过横梁连接在一起，整体强度高。平板车前后各有一个司机室1，司机室1内有方向盘、行驶速度踏板、制动器踏板、显示触摸屏等，显示触摸屏连接超声波测距控制器5。

在本实施例中，车架2四周安装有16个超声波测距传感器3和2个光电测距传感器4。超声波测距传感器3发出并接收超声波，可以探测到平板车与障碍物之间的距离，并把信号传送至超声波测距控制器5。由超声波测距控制器5接收到分布在平板车四周的这16个超声波测距传感器3的信号后，进行运算处理，计算出平板车与障碍物之间的距离及方位且可以在显示触摸屏上予以显示，并通过内设的转向模式分析模块得出平板车转向模式的分析结果。转向模式包括：直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、右轮回转、左轮回转，哪种转向模式或者哪几种转向模式的组合所占用的时间最短。最终在显示触摸屏上提示待选择几种转向模式，可由司机选择，或者通过自动驾驶模块根据分析结果自动移动平板车，完成平板车的移位。

转向模式分析模块的具体处理如图2所示，在本实施例中将平板车的多种转向模式(直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、左右轮回转)定义为转向模式1、转向模式2、……、转向模式7。当程序判断好平板车所处的位置后，首先判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1；若转向模式1不可行，则判断转向模式2是否可行，若可行则执行转向模式2，以此类推，然后返回到重新判断平板车所处的位置，再判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1，以此类推，最终完成全部转向模式的判断，并给出合理且时间最短的转向模式或转向模式的组合。

平板车辅助驾驶方法的第一实施例

图3示出了本发明的平板车辅助驾驶方法的第一实施例的流程。请参见图3，下面是对本实施例的平板车辅助驾驶方法的实施步骤的详细记载。

步骤s11：通过安装在平板车车架周围的多个超声波测距传感器发送和接收超声波信号。

步骤s12：超声波测距控制器根据接收到的多个超声波测距传感器发送来的超声波信号，获知平板车与障碍物的距离和方位，得出平板车转向模式的分析结果。

在本实施例中将平板车的多种转向模式(直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、左右轮回转)定义为转向模式1、转向模式2、……、转向模式7。当程序判断好平板车所处的位置后，首先判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1；若转向模式1不可行，则判断转向模式2是否可行，若可行则执行转向模式2，以此类推，然后返回到重新判断平板车所处的位置，再判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1，以此类推，最终完成全部转向模式的判断，并给出合理且时间最短的转向模式或转向模式的组合。

步骤s13：根据平板车转向模式的分析结果进行处理。

处理方式有两种，一种是在显示触摸屏上提示最佳的平板车转向模式或其组合，供用户进行选择。另一种是无需用户操作，根据平板车转向模式的分析结果自动移动平板车。

平板车辅助驾驶方法的第二实施例

图4示出了本发明的平板车辅助驾驶方法的第二实施例的流程。请参见图4，下面是对本实施例的平板车辅助驾驶方法的实施步骤的详细记载。

步骤s21：通过安装在平板车车架周围的多个超声波测距传感器发送和接收超声波信号。

步骤s22：超声波测距控制器根据接收到的多个超声波测距传感器发送来的超声波信号，获知平板车与障碍物的距离和方位，得出平板车转向模式的分析结果。

在本实施例中将平板车的多种转向模式(直行、斜行、横行、前轴转向、后轴转向、中心回转、左右轮回转)定义为转向模式1、转向模式2、……、转向模式7。当程序判断好平板车所处的位置后，首先判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1；若转向模式1不可行，则判断转向模式2是否可行，若可行则执行转向模式2，以此类推，然后返回到重新判断平板车所处的位置，再判断转向模式1是否可行，若可行则执行转向模式1，以此类推，最终完成全部转向模式的判断，并给出合理且时间最短的转向模式或转向模式的组合。

步骤s23：根据平板车转向模式的分析结果进行处理。

处理方式有两种，一种是在显示触摸屏上提示最佳的平板车转向模式或其组合，供用户进行选择。另一种是无需用户操作，根据平板车转向模式的分析结果自动移动平板车。

步骤s24：在平板车移动过程中，通过光电测距传感器发送和接收脉冲光信号。

光电测距的这种脉冲测距技术可以达到360°全方位测量，有效距离可以达到30米以上。

步骤s25：通过光电测距控制器根据脉冲光信号计算出平板车与障碍物的距离，当计算出的距离小于设定阈值时控制平板车停止移动。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。