[发明专利]一种用于运载车行驶状态及路径的生成系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生成系统及方法，尤其涉及一种专用于射频设别的自动导航运载车行驶状态检测与路径生成系统与方法。

背景技术

新一代大型智能化集装箱码头可实现无人值守的全自动化集装箱装卸运输，可极大提高集装箱港口的装卸运输效率。在集装箱装卸运输过程中，码头前沿与后方堆场之间的集装箱平面运输任务主要由无人自动导航运载车(AGV，Automated Guided Vehicle)完成；

在AGV拖运集装箱过程中，AGV的行驶路径将根据码头堆场的道路、障碍物等状况进行预先设定，并在行驶过程中可以通过检测AGV的运动状态修改AGV的行驶路径。在这之中，AGV的行驶位置检测极为重要，只有在快速、准确检测AGV行驶位置前提下，才能自动生成安全、可靠的AGV行驶路径规划；

AGV的行驶位置检测可以由全球卫星定位系统(GPS，Global Positioning System)实现，但是当天气条件恶劣、或AGV被障碍物遮挡时，GPS信号变得不稳定，这将影响到AGV的定位可靠性以及影响到AGV的行驶安全；

AGV的行驶位置检测也可以由全站仪(ETS，Electronic Total Station)实现，在码头堆场设立基准参考点，每辆AGV上安装一套ETS，通过ETS来精确检测AGV的行驶位置。但是，由ETS建立的AGV行驶位置检测系统价格昂贵，且AGV所处环境恶劣，行驶颠簸、刮风下雨等都对ETS的性能和寿命带来不利影响；

AGV的行驶位置检测也可以通过检测AGV前后车轮的转速和转向角，在确定AVG初始位置基础上，经过循环迭加计算，进而推算(估算)出AGV的当前位置状态；但是，这种方法主要依赖于模型计算，所产生的累积误差可能会对AGV的行驶安全带来影响。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种新型的带有射频设别的自动导航运载车行驶状态检测与路径生成系统，该系统实现简单，性能可靠、实用，不受环境影响，不仅可用于智能化集装箱码头的AGV无人自动导航，也可以应用于大型自动化物流仓库的载货车无人自动导航；同时，本发明还提供利用该系统进行行驶状态检测与路径生成的方法，该方法操作简单，性能稳定，能最大程度的实现自动导航的控制；

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于运载车行驶状态及路径的生成系统，其特征在于：包括设置在集装箱堆场中的地埋式RFID标签阵列、行驶状态检测模块、行驶路径生成模块、中央控制系统及与AGV相连的AGV驱动控制器；

所述地埋式RFID标签阵列用于产生电磁感应信号，对行驶在码头堆场上的AGV进行位置定位；

所述行驶状态检测模块与中央控制系统、行驶路径生成模块电连接，接收电磁感应信号并将该信号进行处理后产生位置信号输送给行驶路径生成模块，同时将AGV行驶位置状态反馈给中央控制系统；

所述行驶路径生成模块与中央控制系统、AGV驱动控制器连接，接收中央控制系统发出的AGV行驶指令，并将该指令与接收到的位置信号融合处理后产生行驶路线指令后输送给AGV驱动控制器；

所述AGV驱动控制器用于驱动控制AGV车的行驶运动；

进一步改进，所述行驶状态检测模块包括AGV车前下方RFID读写天线、AGV车后下方RFID读写天线及AGV行驶绝对位置检测单元；所述AGV行驶绝对位置检测单元分别与AGV车前下方RFID读写天线、AGV车后下方RFID读写天线电连接；所述AGV车前下方RFID读写天线、AGV车后下方RFID读写天线均用于在每个扫描周期内读取到其天线感应范围内的堆场RFID标签的当前坐标信息，并将该坐标信息输送给AGV行驶绝对位置检测单元；所述AGV行驶绝对位置检测单元分别与行驶路径生成模块、中央控制系统相连接，将接收到坐标信心，经过行驶位置与行驶速度的计算、行驶方向的判定后，形成当前AGV车的行驶状态信号，并将该状态信号输送给行驶路径生成模块、中央控制系统；

进一步改进，所述AGV车前下方RFID读写天线与AGV车后下方RFID读写天线的距离为12m；

进一步改进，所述行驶路径生成模块包括AGV行驶路径MAP图、堆场RFID标签阵列映像MAP图；所述AGV行驶路径MAP图与堆场RFID标签阵列映像MAP图；所述AGV行驶路径MAP图用于生成AGV的实时行驶路径；所述堆场RFID标签阵列映像MAP图为堆场地埋式RFID标签阵列的一个逻辑映像图，用于为AGV行驶路径生成提供位置参考；