器接收信号，判别信号的有效性，并将有效信号无线传输给主控制器。
[0038] 进一步的，所述步骤S105中，主控制器接收到激光发射器发送的信号之后，根据 count计数器的统计值，当达到4个时即可计算运动小车中激光发射器的位置信息，根据最 小二乘法最终计算出发射信号的位置信息。
[0039] (三）有益效果
[0040] 本实用新型提出的无反射板激光导航传感器装置能够产生积极的有益效果，整个 装置满足高精度的要求下，鲁棒性强和性价比高，具有较强的工程应用价值。
【附图说明】
[0041] 图1显示了本实用新型提出的无反射板激光导航传感器结构示意图；
[0042] 图2显示了本实用新型优选实施例的基于CAN的RFID无线传感网络传输协议原 理示意图；
[0043] 图3显示了本实用新型提出的无反射板激光导航传感器原理示意图；
[0044] 图4显示了本实用新型提出的无反射板激光导航传感器中发射器机械结构示意 图；
[0045] 图5显示了本实用新型优选实施例的无反射板激光导航传感器中主控制器方法 流程图；
[0046] 图6显示了本实用新型提出的无反射板激光导航传感器方法流程图。
【具体实施方式】
[0047] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】 并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要 限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不 必要地混淆本实用新型的概念。
[0048] 图1显示了本实用新型提出的无反射板激光导航传感器结构示意图。
[0049] 如图1所示，本实用新型提出的无反射板激光导航传感器包括激光发射器、激光 接收器、无线传感器和主控制器所述激光发射器安装在运动的车体上，有限选择AGV车体， 本实用新型具体实施例中以AGV车体为例，与激光接收器位于同一水平面上，并且激光发 射器通过电机的带动以可调频率，例如5~10Hz，进行旋转扫描激光接收器。所述激光接 收器固定在AGV运行路径的周围墙上或固定支架上，并将整个空间运行位置建立直角坐标 系，并预先测量出激光接收器的地理位置坐标，存储于激光接收器的存储器中。此外，激光 接收器采用线阵接收的方式接收激光信号，即使激光发射器与激光接收器没有处于同一水 平面上，在允许范围的±0.5米内，激光接收器的接收部分仍然可以采集到激光信号。本实 用新型需要额外指出的是，系统首次启动时需要初始化，因为没有上一时刻的地理位置信 息，所以本装置无法引入"角度窗"，初始化过程为，主控制器会至少计算3次相同的地理位 置值（在容许范围内接近即可），才会对外部设备（如AGV)输出地理位置信息。当激光接 收器接收到激光信号后，激光接收器通过主控制器通知的上一时刻采集信号的时刻，此 刻激光接收器接收信号的时刻为T 2，引入时间窗的概念用于判断激光信号是有效信号还是 干扰信号。判断的基本机制是将所有接收器的位置坐标全部存入到主控制器的存储器中， 主控制器接收到一个有效数据后，主控制器可以根据自己的当前位置坐标，可以计算出未 来几个激光接收器回传数据时，激光发射器的旋转角度，可以根据此时刻角度为中心添加 一个类似于时间窗的"角度窗"，主控器判断激光发射器的旋转角度，没有在此"角度窗"里 时，主控制器可以不接收激光接收器的数据，去执行其他任务，引入"角度窗"可以减少传输 数据的错误率，提高主控制器的效率，充分利用资源。当判定为有效信号后，通过无线传感 器，例如基于CAN的RFID无线传感网络，CAN标识符过滤器组的存在减少了 CPU的开销。， 提高了运算的实时性。把所述激光接收器的地里位置坐标（x，y)的编码信息无线传输给主 控制器，同时主控制器根据接收到的分控制器的数据进行地址解码，地址编码与激光接收 器对应协议关系如下表1所示。
[0050] 表1编码器数值与激光接收器对应协议关系
[0051]
【主权项】
1. 一种无反射板激光导航传感器装置，包括激光发射器、激光接收器、无线传感器和主 控制器，其特征在于： 所述激光发射器安装在运动的车体上，与激光接收器位于同一水平面上，并且激光发 射器通过电机带动中心转轴进行旋转扫描激光接收器； 所述激光接收器固定在运动车体运行路径的周围墙上或固定支架上，并将整个空间运 行位置建立直角坐标系，并预先测量出激光接收器的地理位置坐标，存储于激光接收器的 存储器中； 所述无线传感器将所述激光接收器的位置编码信息无线传输给主控制器，主控制器接 收到激光接收器的信息后，记录当前所述编码器的数值，查询激光接收器的位置信息，并计 算相邻激光接收器间的夹角信息； 所述主控制器以无线方式接收激光接收器位置数据信息，采集到4个位置信息和相对 应的3个相邻夹角信息后，列写非线性方程组，并采用最小二乘法迭代计算出方程的根，即 当前激光发射器的坐标信息。
2. 根据权利要求1所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述激光发射 器包括反射镜、激光发射器、发射器顶部外壳、激光发射器主旋转轴、转轴螺丝、滑环、旋转 台、推力轴承、普通轴承、支架、减速器、电机和编码器。
3. 根据权利要求2所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述反射镜用 于反射激光发射器发送的激光信号，并将激光信号平行的投射到平面周围的激光接收器 中。
4. 根据权利要求2所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述激光发射 器发射激光信号，首先投射到反射镜中，然后再反射到四周。
5. 根据权利要求2所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述激光发射 器主旋转轴用于匀速的水平旋转激光发射器，使得激光发射器能够向四周发送信号。
6. 根据权利要求2所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述转轴螺丝 固定住发射器顶部外壳，且四个螺丝可拆卸。
7. 根据权利要求2所述的无反射板激光导航传感器装置，其特征在于：所述滑环用于 对激光发射器进行双线供电，用于提高供电的可靠性，滑环上边部分通过旋转台进行旋转， 且旋转部分的动态平衡通过采用推力轴承和普通轴承相结合的方式，推力轴承位于旋转台 下方，推力轴承负责承载轴上面的压力，减少中间部分主旋转轴的径向力，普通轴承则可以 卡住主旋转轴，使其左右不能晃动，保持主旋转的竖直方向，保证了反射激光在同一水平面 上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无反射板激光导航传感器装置，属于机械电子信息技术领域。该装置包括激光发射器、激光接收器、无线传感器和主控制器。基本方法包括激光接收器编码，传感器协议约束；主控制器存储编码和位置信息；激光发射器实时旋转发射激光信号；激光接收器接收信号并无线传输位置信息；主控制器接收处理无线信号。该装置通过自定义的编码方法和协议规则，引入“角度窗”概念提高信号的有效性，根据最小二乘法精确求解出激光发射器位置信息，为AGV高效运行提供了准确的位置信息。整个装置满足高精度要求的前提下，系统鲁棒性强和性价比高，具有较强的工程应用价值。
【IPC分类】G01C21-00
【公开号】CN204479083
【申请号】CN201520146681
【发明人】宗萌萌, 岳大星
【申请人】宗萌萌
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月16日