利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法及系统与流程

本发明涉及导航控制领域，具体而言，涉及一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法、一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的系统及一种港口集装箱无人车控制系统。

背景技术：

在港口环境中，搬运集装箱常规需要人为开动卡车进行来回搬运，效率较低，常常出现排队等候的情况，造成资源浪费；现有的集装箱自动搬运车，通过磁钉与惯导组合来获取实时获取位置姿态，从而到达目标位置，减少人为的干预，但是实践中，效果并不是很理想，常常出现搬运车在路径识别与规划过程中，与其他车辆路径相冲突，造成突然急停，对集装箱中货物造成损伤，同时，造成路径丢失，需要重新规划路径的问题的出现。另一方面，由于实时识别与规划路径，影响搬运车行车速率，降低了搬运效率。

技术实现要素：

本发明为了解决现有导航方法复杂，容易出现路径冲突的问题，提供了一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法，包括如下步骤：

s110，获取港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息；

s120，根据港口集装箱无人车行车路径信息确定需要闪烁的地灯位置信息；

s130，根据所述港口集装箱无人车标识信息确定地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息；

s140，根据所述地灯位置信息、所述地灯闪烁颜色信息和所述闪烁频率信息，控制地灯工作。

进一步地，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车行车路径信息和对应的多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤120中具体还包括，根据多个港口集装箱无人车行车路径信息确定多个需要闪烁的地灯位置信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯均匀分配到多个港口集装箱无人车行车路径中。

进一步地，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤s130中根据所述多个港口集装箱无人车标识信息确定多个地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯定时间隔闪烁多种颜色。

进一步地，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤s130中根据所述多个港口集装箱无人车标识信息确定多个地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯定时间隔以多种频率闪烁。

进一步地，还包括如下步骤：

s150，发送所述地灯位置信息、所述地灯闪烁颜色信息和所述闪烁频率信息给港口集装箱无人车。

本发明另一方面还提供了一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法，包括如下步骤：

s210，接收地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息和地灯闪烁频率信息；

s220，采集地灯图像，分析获取实际闪烁颜色信息和实际闪烁频率信息；

s230，比较地灯闪烁颜色信息和实际闪烁颜色信息，比较实际闪烁频率信息和地灯闪烁频率信息，当所述实际闪烁颜色信息包含了与所述地灯闪烁颜色信息对应的闪烁颜色时和/或当所述实际闪烁频率信息包含了与所述地灯闪烁频率信息对应的闪烁频率时，控制港口集装箱无人车上频闪灯开启。

进一步地，所述控制港口集装箱无人车上频闪灯开启的步骤包括：控制港口集装箱无人车上频闪灯按照所述地灯闪烁颜色信息对应的颜色进行闪烁。

进一步地，所述控制港口集装箱无人车上频闪灯开启的步骤包括：控制港口集装箱无人车上频闪灯按照所述地灯闪烁频率信息对应的频率进行闪烁。

本发明第三方面提供了一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的系统，包括接收装置、地灯控制装置和地灯，所述接收装置和地灯与所述地灯控制装置连接；

所述接收装置用于接收港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息，发送所述港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息到所述地灯控制装置；所述地灯控制装置用于根据所述港口集装箱无人车行车路径信息确定需要闪烁的地灯位置信息，根据所述港口集装箱无人车标识信息确定地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息，根据所述地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息、地灯闪烁频率信息控制所述生成地灯控制信息，并发送给所述地灯；所述地灯根据所述地灯控制信息以设定的颜色、频率进行闪烁；还包括发送装置，所述发送装置用于发送所述地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息、地灯闪烁频率信息。

本发明第四方面提供了一种港口集装箱无人车控制系统，包括接收装置、图像采集装置、频闪灯控制装置和频闪灯，所述接收装置、图像采集装置和频闪灯与所述频闪灯控制装置连接；所述接收装置用于接收地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息和地灯闪烁频率信息，并发送给所述频闪灯控制装置；所述图像采集装置用于采集地灯图像，并发送给所述频闪灯控制装置；所述频闪灯控制装置用于根据所述地灯图像分析获取实际闪烁颜色信息和实际闪烁频率信息，并比较地灯闪烁颜色信息和实际闪烁颜色信息，比较实际闪烁频率信息和地灯闪烁频率信息，当所述实际闪烁颜色信息包含了与所述地灯闪烁颜色信息对应的闪烁颜色时和/或当所述实际闪烁频率信息包含了与所述地灯闪烁频率信息对应的闪烁频率时，生成频闪灯开启信息，发送给所述频闪灯；所述频闪灯用于接收所述频闪灯开启信息进行工作。

本发明中的方法和系统能够高效地对车辆进行导航，并解决了路径冲突的问题。保证了行车效率，减少了总体实时监控规划的计算占用时间，保证了系统的可靠性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一些实施例中的港口环境地灯布设示意图；

图2为本发明一些实施例中的港口环境示意图；

图3为本发明一些实施例中的利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法流程示意图；

图4为本发明一些实施例中的行车路径冲突解决过程示意图；

图5为本发明一些实施例中的行车路径冲突解决过程示意图；

图6为本发明一些实施例中的利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法流程示意图；

图7为本发明一些实施例中的利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的系统结构示意图；

图8为本发明一些实施例中的港口集装箱无人车控制系统结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明为了克服现有技术中，搬运车路径规划复杂，且实时识别造成行车效率低的问题，搭建了一种利于行车路径规划的港口环境，即在无人车的行车路径的两侧设置导航地灯，此种导航地灯能够按照设定的多种频率和多种颜色闪烁，系统总机接收到路径信息后，控制处于路径上的地灯进行颜色、频率切换，无人车上的图像、颜色采集装置或者光线采集装置采集路径上的地灯的颜色信息和频率信息，根据颜色和频率信息控制无人车的行车路径，减少了总体实时监控规划的计算占用时间，保证了系统的可靠性。

实施例一

本发明实施例中的港口环境如图1所示，包括导航行车道620，位于导航行车道620两侧的地灯630，所述地灯630，可控制所述地灯630颜色和频率，所述港口集装箱无人车700位于所述导航路行车道620中，控制颜色或者频率显示将所述导航行车道620的轮廓显示出来，采集地灯的图像即能获得导航路径，所述地灯630之间的间距为5m，宽度与所述无人车700的宽度和转弯容量适应。

本发明实施例中的港口环境还可如图2所示，包括装载区100和卸货区200，装载区200靠近岸桥300，岸桥旁停靠货轮400，所述卸货区200靠近堆场500，所述装载区100和所述卸货区200之间设置有导航区600，所述导航区600中包括多条相互平行的导航线610，相邻导航线610形成导航行车道620，所述导航行车道620中所述港口用集装箱无人车700的行车方向与所述装载区100中港口用集装箱无人车700的行车方向相互垂直，所述卸货区200中所述港口用集装箱无人车700的行车方向与所述装载区100中港口用集装箱无人车700的行车方向相互平行，所述航线610中间隔设置有地灯630，如间隔5m设置一个地灯630，通过控制地灯630的颜色和频率，控制港口用集装箱无人车700在港口环境中运行。

本发明基于在港口环境中设置地灯630提供了一种利用港口地灯630对港口集装箱无人车700导航的方法，如图3所示，包括如下步骤：

s110，获取港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息；所述港口集装箱无人车行车路径信息通过远程控制系统形成并发送，所述港口集装箱无人车标识信息对应各个无人车车辆；

s120，根据港口集装箱无人车行车路径信息确定需要闪烁的地灯位置信息；所述港口集装箱无人车行车路径信息包括行车路径，如图1中导航行车道620，位于导航行车道620两侧的地灯630需要被驱动进行闪烁。

s130，根据所述港口集装箱无人车标识信息确定地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息；本发明根据不同的车辆对应设置不同的颜色或者频率，作出区分，防止无人车700进入到其他导航行车道620中。

s140，根据所述地灯位置信息、所述地灯闪烁颜色信息和所述闪烁频率信息，控制地灯工作。

通过本发明实施例中的导航方法，能够根据无人车的行车路径信息控制相应的地灯进行闪烁，无人车700通过采集获取闪烁的地灯图像信号，进行判断调整无人车700的运行参数，如是否前行，是否转弯，转弯的方向等信息。同时对应不同的车辆匹配上不同的颜色和频率使得路径上有区别，保证了行车安全。

进一步地，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车行车路径信息和对应的多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤120中具体还包括，根据多个港口集装箱无人车700行车路径信息确定多个需要闪烁的地灯位置信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯均匀分配到多个港口集装箱无人车行车路径中。如图4所示，当两条导航行车道620的边缘部分重合，即地灯630的占用有冲突时，均匀分配冲突时的地灯630，如共有4个地灯占用冲突，可以将第一、第三地灯分配给第一导航行车道，第二、第四地灯分配给第二导航行车道；当有三条导航行车道620路径冲突时，也可如此均匀分配。进一步地，本发明中的地灯630颜色可调节，上述两条导航行车道620冲突时，可将第一、第三地灯第一时刻分配给第一导航行车道，将第二、第四地灯第一时刻分配给第二导航行车道，将第一、第三地灯第二时刻分配给第二导航行车道，将第二、第四地灯第一时刻分配给第一导航行车道，如图5所示。通过分时占用提高了利用率，所述第一时刻和所述第二时刻间隔可设置为三秒。

本发明实施例也可通过颜色解决路径冲突的问题，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤s130中根据所述多个港口集装箱无人车标识信息确定多个地灯630闪烁颜色信息、闪烁频率信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯定时间隔闪烁多种颜色。与上述类似，同样可以分时变换颜色，提高利用率。

本发明实施例还可通过闪烁频率上差异解决路劲冲突的问题，所述步骤s110具体包括获取多个港口集装箱无人车标识信息；所述步骤s130中根据所述多个港口集装箱无人车标识信息确定多个地灯630闪烁颜色信息、闪烁频率信息，当所述多个港口集装箱无人车行车路径信息中有部分相同的行车路径时，位于相同行车路径上的地灯定时间隔以多种频率闪烁。与上述类似，分时以不同频率闪烁，告知无人车，此地灯被多条路径占用，需要开启避让模式。

本发明实施例为了进一步统一所述无人车上安装的频闪灯与占用的地灯的颜色和频率的，便于远程监控系统纠错，还包括如下步骤：

s150，发送所述地灯位置信息、所述地灯闪烁颜色信息和所述闪烁频率信息给港口集装箱无人车。所述港口集装箱无人车700接收到上述信息后控制所述无人车700上的频闪灯按照相应的颜色和频率工作，所述远程监控系统通过全局港口环境图像进行监控，这样能够从图像中直观了解到所述无人车是否占用了其他路径，是否走错了路径。

实施例二

如图6所示，本发明实施例提供了一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的方法，包括如下步骤：

s210，接收地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息和地灯闪烁频率信息；

s220，采集地灯图像，分析获取实际闪烁颜色信息和实际闪烁频率信息；

s230，比较地灯闪烁颜色信息和实际闪烁颜色信息，比较实际闪烁频率信息和地灯闪烁频率信息，当所述实际闪烁颜色信息包含了与所述地灯闪烁颜色信息对应的闪烁颜色时和/或当所述实际闪烁频率信息包含了与所述地灯闪烁频率信息对应的闪烁频率时，控制港口集装箱无人车上频闪灯开启。具体地，控制港口集装箱无人车上频闪灯按照所述地灯闪烁颜色信息对应的颜色进行闪烁，或者，控制港口集装箱无人车上频闪灯按照所述地灯闪烁频率信息对应的频率进行闪烁。

本发明本实施例中的导航方法实施在所述无人车700端，通过实际采集的图像中的地灯图像获取地灯实际的颜色和频率，与接收到的信息比对，如果相对应，则表明处于应该在路径上，这时开启频闪灯，如果不对应，表明不处于应该在的路径上，这时不开启频闪灯，通过远程监控系统很容易发现不处于应该路径上的无人车，提高了判误的效率。

频闪灯闪烁的频率与颜色与应该在路径上地灯的颜色和频率相同，在远程监控系统中的图像统一，易于发现错误。

实施例三

如图7所示，本发明实施例提供了一种利用港口地灯对港口集装箱无人车导航的系统800，包括接收装置820、地灯控制装置810和地灯630，所述接收装置820和地灯810与所述地灯控制装置810连接；

所述接收装置820用于接收港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息，发送所述港口集装箱无人车行车路径信息和港口集装箱无人车标识信息到所述地灯控制装置810；所述地灯控制装置810用于根据所述港口集装箱无人车行车路径信息确定需要闪烁的地灯位置信息，根据所述港口集装箱无人车标识信息确定地灯闪烁颜色信息、闪烁频率信息，根据所述地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息、地灯闪烁频率信息控制所述生成地灯控制信息，并发送给所述地灯630；所述地灯630根据所述地灯控制信息以设定的颜色、频率进行闪烁；还包括发送装置830，所述发送装置830用于发送所述地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息、地灯闪烁频率信息。

本发明实施例中的导航系统800能够保证行车路径安全，防止无人车700误入。

实施例四

如图8所示，提供了一种港口集装箱无人车控制系统900，包括接收装置910、图像采集装置920、频闪灯控制装置930和频闪灯940，所述接收装置910、图像采集装置920和频闪灯940与所述频闪灯控制装置930连接；所述接收装置910用于接收地灯位置信息、地灯闪烁颜色信息和地灯闪烁频率信息，并发送给所述频闪灯控制装置930；所述图像采集装置920用于采集地灯图像，并发送给所述频闪灯控制装置930；所述频闪灯控制装置930用于根据所述地灯图像分析获取实际闪烁颜色信息和实际闪烁频率信息，并比较地灯闪烁颜色信息和实际闪烁颜色信息，比较实际闪烁频率信息和地灯闪烁频率信息，当所述实际闪烁颜色信息包含了与所述地灯闪烁颜色信息对应的闪烁颜色时和/或当所述实际闪烁频率信息包含了与所述地灯闪烁频率信息对应的闪烁频率时，生成频闪灯开启信息，发送给所述频闪灯940；所述频闪灯940用于接收所述频闪灯开启信息进行工作。

本发明实施例中的图像采集装置920采集到多种颜色或者频率的地灯图像，只要里面有接收到的地灯闪烁颜色信息和地灯闪烁频率信息相对应的颜色和频率，就能开启频闪灯940工作。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。