一种自动导引车的巡航报警方法及系统与流程
本发明属于自动导引车领域，尤其涉及一种自动导引车的巡航报警方法及系统。
背景技术：
自动导引车及巡航机器设备广泛应用于无人工厂自动装配转运车间、电力变电站等领域，有些自动导引车具有路面沟道和障碍物检测功能，并可在检测到沟道或障碍物时，紧急制动停止运行。
然而，目前市面上的自动导引车在遇到不可跨越的沟道或障碍物时，不能及时的向工作人员反应情况，使得工作人员无法及时的获知其运行状况并进行处理。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种自动导引车的巡航报警方法及系统，旨在解决目前市面上的自动导引车在遇到不可跨越的沟道或障碍物时，不能及时的向工作人员反应情况，使得工作人员无法及时的获知其运行状况并进行处理的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种自动导引车的巡航报警方法，所述自动导引车包括设置在车体上部的漫反射型激光测距传感器，通过向地面发射测距激光束来检测地面沟道或障碍物，并计算所述沟道或障碍物的尺寸，所述自动导引车与远程控制中心无线通信，其特征在于，所述方法包括：
实时检测所述自动导引车前方的运行路面是否有沟道或障碍物；
若检测到沟道或障碍物，则获取所述沟道或障碍物的尺寸，并判断所述沟 道或障碍物是否可跨越；
若所述沟道或障碍物不可跨越，则控制所述自动导引车停止运行；
向所述远程控制中心发送报警信号并接收所述远程控制中心返回的紧急处理指令。
优选的，所述方法还包括：
若检测到沟道或障碍物，则向所述远程控制中心发出初始预警信号；
若所述沟道或障碍物可跨越，则解除所述初始预警信号，使所述自动导引车继续行驶。
优选的，所述获取所述沟道或障碍物的尺寸，并判断所述沟道或障碍物是否可跨越，具体包括：
获取所述沟道的宽度值，比较所述宽度值与越沟宽度阈值的大小；
若所述宽度值小于越沟宽度阈值，则判定所述沟道可跨越；
若所述宽度值大于或等于越沟宽度阈值，则进一步获取所述沟道的长度值，比较所述长度值与所述越沟长度阈值的大小；
若所述长度值小于所述越沟长度阈值，则判定所述沟道可跨越，否则判定所述沟道不可跨越；
获取所述障碍物的高度值，判断所述高度值是否小于越障高度阈值；
若所述高度值小于越障高度阈值，则判定所述障碍物可跨越，否则，判定所述障碍物不可跨越。
优选的，所述若否，则控制所述自动导引车停止运行，具体包括：
获取所述自动导车的当前行驶速度；
比较所述当前行驶速度与紧急制动速度阈值的大小；
若所述当前行驶速度大于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车紧急制动，立即停止运行；
若所述当前行驶速度小于或等于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车减速制动，逐步停止运行。
优选的，所述向所述远程控制中心发送报警信号并接收所述远程控制中心返回的紧急处理指令之后，具体还包括：
若所述紧急处理指令为原地等待救援，则获取所述自动导引车的里程信息并发送给所述远程控制中心；
若所述紧急处理指令为原路返回，则控制所述自动导引车掉头行驶。
本发明还提供一种自动导引车的巡航报警系统，包括车体上部设有漫反射型激光测距传感器的自动导引车，所述自动导引车通过向地面发射测距激光束来检测地面沟道或障碍物，并计算所述沟道或障碍物的尺寸，所述自动导引车与远程控制中心无线通信，其特征在于，所述系统还包括：
检测模块，用于实时检测所述自动导引车前方的运行路面是否有沟道或障碍物；
计算模块，用于若检测到沟道或障碍物，则获取所述沟道或障碍物的尺寸，并判断所述沟道或障碍物是否可跨越；
制动模块，用于若所述沟道或障碍物不可跨越，则控制所述自动导引车停止运行；
无线通信模块，用于向所述远程控制中心发送报警信号并接收所述远程控制中心返回的紧急处理指令。
优选的，所述系统还包括：
预警模块，用于若检测到沟道或障碍物，则向所述远程控制中心发出初始预警信号；
预警解除模块，用于若所述沟道或障碍物可跨越，则解除所述初始预警信号，使所述自动导引车继续行驶。
优选的，所述计算模块包括：
沟道宽度比较单元，用于获取所述沟道的宽度值，比较所述宽度值与越沟宽度阈值的大小；
第一沟道判定单元，用于若所述宽度值小于越沟宽度阈值，则判定所述沟 道可跨越；
沟道长度比较单元，用于若所述宽度值大于或等于越沟宽度阈值，则进一步获取所述沟道的长度值，比较所述长度值与所述越沟长度阈值的大小；
第二沟道判定单元，用于若所述长度值小于所述越沟长度阈值，则判定所述沟道可跨越，否则判定所述沟道不可跨越；
障碍物尺寸比较单元，用于获取所述障碍物的高度值，判断所述高度值是否小于越障高度阈值；
障碍物判定单元，用于若所述高度值小于越障高度阈值，则判定所述障碍物可跨越，否则，判定所述障碍物不可跨越。
优选的，所述制动模块具体包括：
速度获取单元，用于获取所述自动导车的当前行驶速度；
速度比较单元，用于比较所述当前行驶速度与紧急制动速度阈值的大小；
紧急制动单元，用于若所述当前行驶速度大于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车紧急制动，立即停止运行；
减速制动单元，用于若所述当前行驶速度小于或等于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车减速制动，逐步停止运行。
优选的，所述系统还包括：
与所述无线通信模块连接的里程计算单元，用于若所述紧急处理指令为原地等待救援，则获取所述自动导引车的里程信息并发送给所述远程控制中心；
与所述无线通信模块连接的驱动单元，用于若所述紧急处理指令为原路返回，则控制所述自动导引车原路返回。
本发明实施例与现有技术相比，其有益效果在于：
通过在检测到沟道或障碍物时，向远程控制中心发送初始预警信号，使得相关工作人员可以获知当前的路面情况，并做好赶到自动导引车的运行地点进行突发状况处理的准备；
通过在判断沟道或障碍物可跨越时解除初始预警，使得工作人员可及时获 知自动导引车当前运行状况正常；
通过在遇到不可跨越沟道或障碍物时，及时发送报警信息并控制自动导引车停止运行，使得工作人员可以及时进行相关处理；
通过在当前行驶速度大于紧急制动速度阈值时，控制自动导引车紧急制动，立即停止运行，可有效防止自动导引车坠入沟道或撞上障碍物；
通过在当前行驶速度小于或等于紧急制动速度阈值时，控制自动导引车减速制动，逐步停止运行，可在防止自动导引车坠入沟道或撞上障碍物的同时，使自动导引车更为平稳的刹车，以避免翻车或不必要的器件损坏；
通过在所述紧急处理指令为原地等待救援时，获取自动导引车的里程信息并发送给远程控制中心，使得工作人员可以根据里程信息准确的获知自动导引车的具体位置，从而能够及时准确的赶到事发现场；
通过在所述紧急处理指令为原路返回时，控制所述自动导引车原路返回，使得当工作人员无法及时到达是发现场或对于一些人无法靠近的特殊场合，可以及时的控制所述自动导引车原路返回，重新按照新的行驶路径运行，同时也可以通过判断所述自动导引车是否能够原路返回，来确定所述自动导引车是否损坏。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自动导引车的巡航报警方法的基本流程框图；
图2是本发明实施例提供的利用自动导引车来检测路面沟道的长度的原理示意图；
图3是本发明实施例提供的利用自动导引车来检测路面沟道的深度的原理示意图；
图4是本发明实施例提供的自动导引车的巡航报警系统的基本结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的自动导引车的巡航报警方法的基本流程框图。
如图1所示，在本发明提供的自动导引车的巡航报警方法中，所述自动导引车包括设置在车体上部的漫反射型激光测距传感器，通过向地面发射测距激光束来检测地面沟道或障碍物，并计算所述沟道或障碍物的尺寸，所述自动导引车与远程控制中心无线通信。
在一优选实施例中，所述自动导引车还包括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按固定频率和固定倾斜角度向自动导引车的运行路面发射检测激光，所述检测激光包括多路位于同一平面内且相邻光束之间夹角相同的激光束。
所述自动导引车的巡航报警方法包括：
步骤s101：实时检测所述自动导引车前方的运行路面是否有沟道或障碍物。
步骤s102：若检测到沟道或障碍物，则获取所述沟道或障碍物的尺寸，并判断所述沟道或障碍物是否可跨越。
在一优选实施例中，步骤s102之前包括：若检测到沟道或障碍物，则向所述远程控制中心发出初始预警信号。
在另一优选实施例中，步骤s102之前还可以包括：若所述自动导引车检测到沟道或障碍物，则启动警报。所述警报可以是持续闪烁的灯光警报和/或声音警报，对应的，所述自动导引车上安装有led闪光灯和/或蜂鸣器、喇叭等。
在一优选实施例中，步骤s102具体包括：
获取所述沟道的宽度值，比较所述宽度值与越沟宽度阈值的大小；
若所述宽度值小于越沟宽度阈值，则判定所述沟道可跨越；
若所述宽度值大于或等于越沟宽度阈值，则进一步获取所述沟道的长度值，比较所述长度值与所述越沟长度阈值的大小；
若所述长度值小于所述越沟长度阈值，则判定所述沟道可跨越，否则判定所述沟道不可跨越。
在另一优选实施例中，步骤s102具体包括：
获取所述障碍物的高度值，判断所述高度值是否小于越障高度阈值；
若所述高度值小于越障高度阈值，则判定所述障碍物可跨越，否则，判定所述障碍物不可跨越。
在一优选实施例中，步骤s102之后还包括：若所述沟道或障碍物可跨越，则解除所述初始预警信号，使所述自动导引车继续行驶。
在一优选实施例中，所述步骤s101之前还可以包括：实时获取所述自动导引车的里程信息；对应的，步骤s102之后还可以包括：向所述远程控制中心发送当前的里程信息。以使相关工作人员可根据所述里程信息确定沟道或障碍物的位置，从而可以绘制对应的路面情况示意图，方便日后对路面进行休整和维护。
步骤s103：若所述沟道或障碍物不可跨越，则控制所述自动导引车停止运行。
在一优选实施例中，步骤s103具体包括：
获取所述自动导车的当前行驶速度；
比较所述当前行驶速度与紧急制动速度阈值的大小；
若所述当前行驶速度大于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车紧急制动，立即停止运行；
若所述当前行驶速度小于或等于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车减速制动，逐步停止运行。
步骤s104：向所述远程控制中心发送报警信号并接收所述远程控制中心返回的紧急处理指令。
在一优选实施例中，步骤s104之后具体还包括：
若所述紧急处理指令为原地等待救援，则获取所述自动导引车的里程信息并发送给所述远程控制中心；
若所述紧急处理指令为原路返回，则控制所述自动导引车掉头行驶。
在一优选实施例中，步骤s102具体包括：
控制所述激光测距传感器10按固定频率和固定倾斜角度α向自动导引车的运行路面发射n路检测激光束，以检测n个地面反射点与所述激光距离传感器之间的n个距离值sn，所述n路检测激光束位于同一平面且相邻检测激光束之间的夹角均为θ；
编码器实时检测电机的当前转速ω并反馈给电机驱动器；
通信模块将所述多个距离值sn和所述电机的当前转速ω传递给主控器；
控制主控器检测同一时间发射的n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sn持续大于或小于正常距离值时的持续时间δt；
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；
其中，1≤n＜π/θ、1≤m≤n，且n为正整奇数、m为正整数。
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n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述中间光束为参考进行相关计算，所述中间光束，即第
在一优选实施例中，所述主控器根据数值α、sn、ω、m和δt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：
对所述m个数值大于正常距离值的距离值sn取平均值sm1；
根据公式l01＝sm1*tan(m*θ)初步估算地面沟道的长度l01；
若所述n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
精确计算地面沟道的长度l1；
当
精确计算地面沟道的长度l1；
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；
根据公式w1＝v*δt，
根据公式h1＝δs1*cosα，δs1＝sm1-s0计算地面沟道的深度h1，其中，s0为已知的正常距离值；
根据公式δt1max＝wmax/v计算检测到沟道时的最大刹车时间δt1max，其中，wmax为已知的自动导引车所允许跨越的沟道的最大宽度，即越沟宽度阈值；
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。
在另一优选实施例中，所述主控器根据数值α、sn、ω、m和δt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：
对所述m个数值小于正常距离值的距离值sn取平均值sm2；
根据公式l02＝sm2*tan(m*θ)初步估算地面障碍物的长度l02；
若所述n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
精确计算地面障碍物的长度l2；
当
精确计算地面障碍物的长度l2；
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；
根据公式w2＝v*δt，
根据公式h2＝δs2*cosα，δs2＝sm2-s0计算地面障碍物的高度h2，其中，s0为已知的正常距离值；
当h2≥hmax时，根据公式δt2max＝(h-h2)tanα/v，计算检测到障碍物时的最大刹车时间δt2max，其中，hmax为已知的自动导引车所允许跨越的障碍物的最大高度，即越障高度阈值，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。
图2是本发明的优选实施例提供的利用自动导引车，来检测路面沟道的长度的原理示意图。
如图2所示，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α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l01＝sm1*tan(m*θ)初步估算地面沟道的长度l01＝s6*tan24°；其中第6激光束为中间光束；
由于4＜5＜6，根据公式：
精确计算地面沟道的长度l1＝si*sin16°-sj*sin8°。
图3是本发明实施例提供的利用自动导引车来检测路面沟道的深度的原理示意图。
如图3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s1～s11持续大于正常距离值时的持续时间δt；编码器实时检测电机的当前转速ω，根据公式
根据公式w1＝v*δt，
根据公式h1＝δs1*cosα，δs1＝sm1-s0计算地面沟道的深度h1＝(sm1-s0)*cosα，其中，s0为已知的正常距离值；
根据公式δt1max＝wmax/v计算检测到沟道时的最大刹车时间δt1max，其中，wmax为已知的自动导引车所允许跨越的沟道的最大宽度，即越沟宽度阈值。
图4是本发明实施例提供的自动导引车的巡航报警系统的基本结构框图。
如图4所示，所述自动导引车的巡航报警系统包括前述的自动导引车，还包括：
检测模块101，用于实时检测所述自动导引车前方的运行路面是否有沟道或障碍物。
在具体应用中，所述监测模块101可以是前述的主控器的内置功能模块，所述主控器可采用单片机。
在一优选实施例中，所述系统还包括预警模块，用于若检测到沟道或障碍物，则向所述远程控制中心发出初始预警信号。
在具体应用中，所述预警模块还可以用于若所述自动导引车检测到沟道或障碍物，则启动警报。所述警报可以是持续闪烁的灯光警报和/或声音警报，对应的，所述预警模块包括安装在自动导引车上led闪光灯和/或蜂鸣器、喇叭等。
计算模块102，用于若检测到沟道或障碍物，则获取所述沟道或障碍物的 尺寸，并判断所述沟道或障碍物是否可跨越。
在具体应用中，所述计算模块也可以是前述的主控器的内置功能模块。
在一优选实施例中，所述计算模块102包括：
沟道宽度比较单元，用于获取所述沟道的宽度值，比较所述宽度值与越沟宽度阈值的大小；
第一沟道判定单元，用于若所述宽度值小于越沟宽度阈值，则判定所述沟道可跨越；
沟道长度比较单元，用于若所述宽度值大于或等于越沟宽度阈值，则进一步获取所述沟道的长度值，比较所述长度值与所述越沟长度阈值的大小；
第二沟道判定单元，用于若所述长度值小于所述越沟长度阈值，则判定所述沟道可跨越，否则判定所述沟道不可跨越。
在另一优选实施例中，所述计算模块102还可以包括：
障碍物尺寸比较单元，用于获取所述障碍物的高度值，判断所述高度值是否小于越障高度阈值；
障碍物判定单元，用于若所述高度值小于越障高度阈值，则判定所述障碍物可跨越，否则，判定所述障碍物不可跨越。
在一优选实施例中，所述系统还包括预警解除模块，用于若所述沟道或障碍物可跨越，则解除所述初始预警信号，以使所述自动导引车继续行驶。
在具体应用中，所述预警解除模块可以是与前述的主控器和预警模块连接的电子开关或继电器，受所述主控器控制断开连接电路，以使所述预警模块停止工作。
制动模块103，用于若所述沟道或障碍物不可跨越，则控制所述自动导引车停止运行。
在具体应用中，所述制动模块可以是前述的电机和电机驱动器的结合。
在一优选实施例中，所述制动模块103具体包括：
速度获取单元，用于获取所述自动导车的当前行驶速度。
在具体应用，所述速度获取单元可以是前述的电机编码器。
速度比较单元，用于比较所述当前行驶速度与紧急制动速度阈值的大小。
在具体应用中，所述速度比较单元可以是前述的主控器的内置功能模块。
紧急制动单元，用于若所述当前行驶速度大于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车紧急制动，立即停止运行；
减速制动单元，用于若所述当前行驶速度小于或等于所述紧急制动速度阈值，则控制所述自动导引车减速制动，逐步停止运行。
在具体应用中，所述紧急制动单元和减速制动单元可以是受主控器控制的前述的电机和电机驱动器的结合。
无线通信模块104，用于向所述远程控制中心发送报警信号并接收所述远程控制中心返回的紧急处理指令。
在具体应用中，根据所述自动导引车的实际应用场合，所述无线通信模块可以选用基于wifi、蓝牙、zigbee、红外等近距离无线通信技术的设备，也可以选用基于gprs、cdma、gsm、广播等远程无线通信技术的设备。
在一优选实施例中，所述系统还包括：
与所述无线通信模块连接的里程计算单元，用于若所述紧急处理指令为原地等待救援，则获取所述自动导引车的里程信息并发送给所述远程控制中心；
在具体应用中，所述里程计算单元的功能可由电机编码器和主控器来实现。
与所述无线通信模块连接的驱动单元，用于若所述紧急处理指令为原路返回，则控制所述自动导引车原路返回。
在具体应用中，所述驱动单元为电机驱动器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！