[发明专利]一种室内作业车辆跟随系统

说明书

本发明公开了一种室内作业车辆跟随系统。该系统通过将室内UWB定位设备采集到的作业车辆的位置信息和作业车辆上的数据采集终端采集的运行数据，通过数据传输模块上传到高性能服务器；由部署在高性能数据处理服务器上运行的控制算法进行算法分析得到相关作业车辆下一步的运行指令控制下发到相关作业车辆，实现作业车辆自动跟随控制。整个数据传输过程采用基于发布/订阅模式的MQTT通讯协议实现高频次、低开销的及时通信，能够有效克服由于工业生产环境恶劣导致通信带宽受限可能引发的一系列问题，确保生产安全。

技术领域

本发明涉及室内作业车辆的控制领域。具体涉及一种基于UWB定位技术的作业车辆跟随系统。该系统通过UWB定位技术、物联网技术降低了室内作业车辆对操作人员的专业性要求，提高工作生产效率。

背景技术

生产效率和作业安全关乎一个企业的发展和生存。在车间、仓库等室内作业环境中常常使用需要大量的作业车辆。这些作业车辆如何有序的运行，关系着企业生产的效率和作业安全。当前工业生产过程中采用单人单车的作业方式需要较多的驾驶人员、耗时耗力，且工作效率低、综合成本高。采用传统的作业车辆尾部设置挂载节点，首位连接拉动的方式虽然可以提升工作效率，但是由于视觉盲区增加、车辆易侧翻、碰撞，导致作业人员车辆操作难度增大，安全隐患急剧增大。

发明内容

本发明基于室内UWB定位技术和物联网技术、设计出一套作业车辆自动跟随系统以解决现在工业生产过程中作业车辆运行方式不能同时满足作业效率和安全保障需求的问题。其中、UWB室内定位技术可实现厘米级的车辆精准定位，有效进行车辆行驶轨迹检测和控制。

本发明提供的技术方案具体实现为：

一种室内车辆跟随系统，其特征在于，所述系统包括：一对一安装在作业车辆上的数据采集终端、包括一个UWB主基站在内的多个UWB基站以及服务器。

所述数据采集终端，用于以高于每秒50次的频率采集其所在作业车辆的运行数据，对每次采集获取的运行数据附加该采集时刻各UWB基站相对于该数据采集终端的实时测量数据后、实时上传到所述UWB主基站，所述车辆运行数据包括速度大小、方向盘电子转向信息；

所述多个UWB基站，基于UWB定位原理、辅助测量每个作业车辆的位置；其中、所述UWB主基站，基于从具体数据采集终端接收的数据，实时计算得到相应作业车辆的坐标信息，将该坐标信息与该相应作业车辆在该坐标信息处运行数据按照十六进制数据帧格式封装后，以该具体数据终端对应的MQTT数据帧发送到所述服务器上对应的MQTT订阅号；

所述服务器，以轮询的方式监控所有作业车辆的MQTT订阅号、从对应的MQTT数据帧中获取当前参考作业车辆的实时运行数据及坐标信息进行分析处理以产生使目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向运行的MQTT控制协议帧，控制所述目标作业车辆的运行；所述目标作业车辆为所述当前参考作业车辆的第一台跟随作业车辆。

进一步地、所述控制所述目标作业车辆的运行包括：所述服务器向所述UWB主基站下发所述MQTT控制协议帧，由所述UWB主基站进行解析后、控制所述目标作业车辆运行。