给主控器；
[0192] 控制主控器检测同一时间发射的η路检测激光束检测到的多个距离值Sn大于或 小于正常距离值的数量m，并检测多个频率周期内发射的检测激光束检测到的距离值&持 续大于或小于正常距离值时的持续时间AT;
[0193] 主控器根据数值α、Sn、ω、m和ΔT计算地面沟道或障碍物的尺寸和检测到沟道 或障碍物时的最大刹车时间；
[0194] 其中，1彡η< 3?/θ、1彡m彡η，且η为正整奇数、m为正整数。
[0195] 在具体应用中，漫反射型激光测距传感器向地面发送的激光束数量为奇数，中间 光束垂直于所述η束激光束所在平面与理想的水平地面的相交线，以下优选实施例均以所 .i"! +1 述中间光束为参考进行相关计算，所述中间光束，即第^-束检测激光束。
[0196] 在一优选实施例中，所述主控器根据数值a、Sn、co、m和ΔΤ计算地面沟道的尺寸 和检测到沟道时的最大刹车时间的计算方法具体为：
[0197] 对所述m个数值大于正常距离值的距离值&取平均值S
[0198] 根据公式Lm=Sml*tan(m*Θ)初步估算地面沟道的长度LQ1;
[0199] 若所述η路检测激光束中，第i到第j束激光检测到的距离值大于正常值，则当 i<j在手或?<j时，根据公式：
[0200]
[0201] 精确计算地面沟道的长度L1; *-?_L1
[0202] 当丨<-^-<]时，根据公式：
[0203]
[0204] 精确计算地面沟道的长度L1;
[0205] 其中，Si为第i束检测激光检测到的距离值，Sj为第j束检测激光检测到的距离 值；
[0206] 根据公式化=V*AT，V=(0=^(p计算地面沟道的宽度％，其中，V为自动导引车的 运行速度，η为圆周率，Φ为已知的自动导引车的车轮直径；
[0207] 根据公式氏=ΔSfcosα，ΔSi=Sml_S。计算地面沟道的深度Hi，其中，S。为已知 的正常距离值；
[0208] 根据公式ΔTlnax=W_/V计算检测到沟道时的最大刹车时间ΔTlniax，其中，W_为 已知的自动导引车所允许跨越的沟道的最大宽度；
[0209] 根据公式hmin=Wmax/tanα计算漫反射型激光测距传感器安装在自动导引车上的 最小高度hmin。
[0210] 在另一优选实施例中，所述主控器根据数值a、Sn、co、m和ΔΤ计算地面障碍物的 长度、宽度、高度和检测到障碍物时的最大刹车时间的计算方法具体为：
[0211] 对所述m个数值小于正常距离值的距离值&取平均值S"2;
[0212] 根据公式LQ2=Sm2*tan(m*Θ)初步估算地面障碍物的长度L02;
[0213] 若所述η路检测激光束中，第i到第j束激光检测到的距离值小于正常值，则当 :i<j矣!^或$窃<j时，根据公式：
[0214]
[0215] 精确计算地面障碍物的长度L2; n+i
[0216] 当i<Y<j时，根据公式：
[0217]
[0218] 精确计算地面障碍物的长度L2;
[0219] 其中，Si为第i束检测激光检测到的距离值，Sj为第j束检测激光检测到的距离 值；
[0220] 根据公式^=ν*ΔΤ，计算地面障碍物的宽度w2，其中，V为自动导引车 的运行速度，η为圆周率，爭为已知的自动导引车的车轮直径；
[0221] 根据公式氏=AS2*cosa，AS2=Sm2_S。计算地面障碍物的高度!12，其中，S。为已 知的正常距离值；
[0222] 当H2>Η_时，根据公式ΔT2max= (h-H2)tana/V，计算检测到障碍物时的最大刹 车时间AT2_，其中，H_为已知的自动导引车所允许跨越的障碍物的最大高度，h为已知的 漫反射型激光测距传感器安装在自动导引车上的高度。
[0223] 图9是本实用新型的优选实施例提供的利用自动导引车的运行路面检测方法， 来检测路面沟道的长度的原理示意图。
[0224] 如图9所示，漫反射型激光测距传感器10固定在自动导引车的车体上部，距离地 面高度为h，并按固定频率和固定倾斜角度a向自动导引车的运行路面发射检测激光，所 述检测激光包括11路位于同一平面内且相邻光束之间夹角均为Θ=8°的激光束，若第 4、5、6束激光束测得的距离值S4~S6大于正常距离值，即可以判断出第4、5、6束激光束 扫描到沟道，那么对第4、5、6束激光束检测到的距离值S4~S6取平均值S~S6,通过公式 L〇i=Sml*tan(m*Θ)初步估算地面沟道的长度LQ1=S6*tan24° ;其中第6激光束为中间光 束；
[0225] 由干 4 ·< 5 ·<fi.相?公式，
[0226]
[0227] 精确计算地面沟道的长度1^=Sjsin16° -S.j*sin8°。
[0228] 图10是本实用新型的优选实施例提供的利用自动导引车的运行路面检测方法， 来检测路面沟道的深度的原理示意图。
[0229] 如图10所示，已知激光传感器安装在运动车体的上部，距离地面高度为h，并按固 定频率和固定倾斜角度α，检测激光束检测到的距离值Si~Sn持续大于正常距离值时的 持续时间AT;编码器实时检测电机的当前转速ω，根据公式计算自动导引车的 运行速度为V;
[0230] 根据公式1=ν*ΔΤ，计算地面沟道的宽度I，其中，V为自动导引车的 运行速度，η为圆周率，φ为已知的自动导引车的车轮直径；
[0231] 根据公式氏=Δsfcosα，ΔSi=Sml-s。计算地面沟道的深度H丨= (Sn「SQ)*cosa，其中，S。为已知的正常距离值；
[0232] 根据公式ΛTlmx=W_/V计算检测到沟道时的最大刹车时间ΔTlmx，其中，W_为 已知的自动导引车所允许跨越的沟道的最大宽度。
[0233] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，包括激光测距传感器、与自动导 引车的电机连接的电机编码器、分别与自动导引车的电机和所述电机编码器连接的电机驱 动器、主控器以及连接在所述激光测距传感器、所述电机驱动器与所述主控器之间的通信 模块，所述激光测距传感器为漫反射型激光测距传感器。2. 如权利要求1所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述通信模块 包括接口转换芯片，所述接口转换芯片通过第一RS232接口与所述激光测距传感器连接、 并通过与所述第一RS232接口对应的第一TTL电平通用异步串行通信接口与所述主控器连 接并双向通信，所述接口转换芯片还通过第二RS232接口与所述电机驱动器连接、并通过 与所述第二RS232接口对应的第二TTL电平通用异步串行通信接口与所述主控器连接并双 向通信。3. 如权利要求2所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述通信模块 还包括静电保护单元，所述静电保护单元一端接数字地、另一端分别与所述第一RS232接 口和所述第二RS232接口连接。4. 如权利要求2或3所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述电机驱 动器包括与所述电机连接的电机驱动芯片以及与所述电机驱动芯片连接的连接座子，所述 电机驱动芯片通过所述第一RS232接口与所述通信模块连接，所述电机驱动芯片通过所述 连接座子与所述电机编码器连接。5. 如权利要求4所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述电机驱动 器还包括一端与所述电机和所述电机驱动芯片共接、另一端接地的电机驱动保护单元电机 驱动保护单元，所述电机驱动保护单元包括反向电压驱动保护器和滤波电容组。6. 如权利要求2或3所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述主控器 包括主控芯片、与所述主控芯片连接的晶振时钟电路和烧写接口，所述主控芯片通过所述 第一TTL电平通用异步串行通信接口和所述第二TTL电平通用异步串行通信接口与所述 通信模块连接并双向通信。7. 如权利要求6所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述主控器还 包括与电源、所述主控芯片和数字地连接，以消除电源的高频噪声的电源滤波电路，所述电 源滤波电路包括磁珠和旁路小电容组。8. 如权利要求7所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述主控器还 包括连接与电源、所述主控芯片和数字地连接，以复位所述主控器的复位电路，所述复位电 路包括复位开关。9. 如权利要求8所述的自动导引车的运行路面检测系统，其特征在于，所述主控器还 包括连接在电源和所述主控芯片之间，以指示所述自动导引车的运行自动导引车的运行路 面检测系统的工作状态的LED显示电路。
【专利摘要】本实用新型适用于激光测距领域，提供一种自动导引车的运行路面检测系统，包括激光测距传感器、与自动导引车的电机连接的电机编码器、分别与自动导引车的电机和电机编码器连接的电机驱动器、主控器以及连接在激光测距传感器、电机驱动器与主控器之间的通信模块，激光测距传感器为漫反射型激光测距传感器。本实用新型通过漫反射型激光距离传感器来检测自动导引车运行路面的沟道尺寸，解决了现有技术中自动导引车及巡航机器设备只能自动运行于规划好的路径和环境中，只能检测到人或物等突出于地面的障碍物，对于地面沟道则无法准确检测，应用范围受到局限的问题，具有广阔的应用前景，适于广泛推广。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205068154
【申请号】CN201520686745
【发明人】彭志远, 何长, 梁洪军, 王思博, 曾帅
【申请人】深圳市朗驰欣创科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月7日