本發(fā)明涉及物流自動(dòng)控制領(lǐng)域，且特別涉及一種環(huán)線小車位置檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著我國電子商務(wù)的高速發(fā)展，物流服務(wù)已經(jīng)成為競爭的焦點(diǎn)。如何快速準(zhǔn)確的對包裹的分揀和識(shí)別已成為物流服務(wù)行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。隨著自動(dòng)化程度的不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的物流服務(wù)已從傳統(tǒng)的人工分揀和識(shí)別轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械自動(dòng)化。

在現(xiàn)有的物流控制系統(tǒng)中，包裹的裝載是通過運(yùn)行在物流線上的小車來實(shí)現(xiàn)的。為使得包裹能準(zhǔn)確的上包和下包到對應(yīng)的下包格口上，物流控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確獲得物流線上小車的位置?，F(xiàn)有的做法是每臺(tái)小車上都安裝對射接受端，在環(huán)線上安裝對射發(fā)射端，通過對射發(fā)送控制板接收小車的位置信息，并通過can總線把每臺(tái)小車的信息發(fā)送到對射控制器，再通過rs485通訊將計(jì)算小車的位置發(fā)送到plc控制器上。這種位置檢測方法中，對射控制板需要每個(gè)公司自行研發(fā)，不僅對研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)要求高且研發(fā)周期長，整個(gè)的研發(fā)成本很高。進(jìn)一步的，每臺(tái)小車都要按照發(fā)射器，設(shè)備成本高。

此外，現(xiàn)有的物流控制系統(tǒng)中還存在布線復(fù)雜，使用過程中發(fā)生故障的概率高，小車的位置檢測不準(zhǔn)確等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)線小車位置檢測裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)線小車位置檢測裝置，該裝置包括多個(gè)次極板、第一傳感器、至少一個(gè)第二傳感器和控制器。多個(gè)次極板分別沿小車的長度方向設(shè)置于位于環(huán)線上的多臺(tái)小車，每一次極板上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。第一傳感器設(shè)置于環(huán)線，第一傳感器用于檢測第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)。至少一個(gè)第二傳感器設(shè)置于環(huán)線，至少一個(gè)第二傳感器用于檢測t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距遞推獲得其余小車的位置。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為沿次極板的長度方向等間隔設(shè)置的方形槽。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d，t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，方形槽設(shè)置于次極板的下邊緣。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)為設(shè)置于方形槽的一側(cè)且位于次極板側(cè)邊的u形槽，u形槽的朝向與方形槽的朝向相垂直。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，環(huán)線小車位置檢測裝置包括兩個(gè)第二傳感器，兩個(gè)第二傳感器之間的距離等于缺口的寬度的一半，兩個(gè)第二傳感器形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的ab相連續(xù)脈沖信號(hào)，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率是單獨(dú)一個(gè)第二傳感器所形成的連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率的兩倍。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為形成在次極板上的三角鋸齒狀。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，第一傳感器和第二傳感器均為紅外傳感器，紅外傳感器的紅外發(fā)射端和紅外接收端分別位于次極板的兩側(cè)。

本發(fā)明另一方面還提供一種環(huán)線小車位置檢測方法，在該方法中每一小車上配置一沿其長度方向設(shè)置的次極板，每一次極板上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。該檢測方法為：位于環(huán)線上的第一傳感器檢測第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)來獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)；位于環(huán)線上的至少一個(gè)第二傳感器檢測t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)；根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距依次遞推獲得其余小車的位置。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為沿次極板的長度方向等間隔設(shè)置的方形槽，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d，t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。

綜上所述，本發(fā)明提供的環(huán)線小車位置檢測裝置及方法通過在每一小車上設(shè)置次極板，次極板上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口并且在第一臺(tái)小車上設(shè)置零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)。小車在環(huán)線上運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)小車經(jīng)過第一傳感器時(shí)，第一傳感器檢測到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，從而獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距計(jì)算t0時(shí)刻其余小車的位置。小車?yán)^續(xù)運(yùn)行，每一次極板上的缺口依次通過第二傳感器，形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)，通過該連續(xù)的脈沖信號(hào)，可以計(jì)算得到t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距計(jì)算其余小車的位置。本發(fā)明提供的環(huán)線小車的位置檢測裝置及方法只需在每一小車上安裝具有缺口的次極板，環(huán)線上只需設(shè)置兩個(gè)傳感器即可精確地檢測出環(huán)線上運(yùn)動(dòng)小車的位置。相較于傳統(tǒng)的檢測方法，本發(fā)明提供的檢測裝置及方法無需研發(fā)對射控制板，不僅大大降低了研發(fā)成本和安裝組合非常的方便，進(jìn)一步的，檢測精度的調(diào)節(jié)可通過增加第二傳感器的數(shù)量或縮小缺口的寬度來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)非常的方便、簡單。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的環(huán)線小車位置檢測裝置中第一臺(tái)小車上的次極板、第一傳感器以及第二傳感器三者的裝配示意圖。

圖2所示為除第一臺(tái)小車外的其余小車上的次極板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本實(shí)施例提供的環(huán)線小車位置檢測裝置包括該裝置包括多個(gè)次極板1、第一傳感器2、至少一個(gè)第二傳感器3和控制器4。多個(gè)次極板1分別沿小車的長度方向設(shè)置于位于環(huán)線上的多臺(tái)小車，每一次極板1上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口11，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12設(shè)置于多個(gè)缺口11的一側(cè)。第一傳感器2設(shè)置于環(huán)線，第一傳感器2用于檢測第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12，獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)。至少一個(gè)第二傳感器3設(shè)置于環(huán)線，至少一個(gè)第二傳感器3用于檢測t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過至少一個(gè)第二傳感器3的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)。控制器4根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距獲得其余小車的位置。

于本實(shí)施例中，缺口11為形成在次極板下邊緣的且沿次極板的長度方向等間隔設(shè)置的方形槽。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，缺口11可為形成在次極板上的三角鋸齒狀，此時(shí)第二傳感器輸出的是鋸齒狀的脈沖信號(hào)。如圖1和圖2所示，方形槽使得次極板的下邊緣形成方形脈沖信號(hào)的形狀。環(huán)線上的小車不斷的運(yùn)動(dòng)，次極板上的方形槽不斷通過第二傳感器3，在方形槽處第二傳感器3獲取到信號(hào)，輸出高電平；而在兩個(gè)方形槽之間，第二傳感器輸出低電平，即第二傳感器輸出的信號(hào)與次極板上方形槽下邊緣的形狀完全一致。

于本實(shí)施例中，設(shè)置每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d。在t0時(shí)刻，第一傳感器2檢測到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置表示，此時(shí)第一臺(tái)小車的位置為x10(t)。由于多臺(tái)小車是等間隔設(shè)置在環(huán)線上，故在t0時(shí)刻第n臺(tái)小車的位置可根據(jù)公式xn0(t)＝x10(t)+(n-1)*d，n表示的是第n臺(tái)小車，d為兩臺(tái)小車的中心距。在t1時(shí)刻，第一臺(tái)小車的位置x11(t)根據(jù)第二傳感器3獲得的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，具體的計(jì)算公式為：x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器3檢測到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和；根據(jù)公式xn1(t)＝x11(t)+(n-1)*d獲得t1時(shí)刻第n臺(tái)小車的位置。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，若環(huán)線上的小車不是等間隔設(shè)置時(shí)，可根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車之間的中心距來遞推獲得其余小車的位置。如x21(t)＝x11(t)+d1，x31(t)＝x21(t)+d2，…

其中，d1為第一臺(tái)小車和第二臺(tái)小車的中心距，d2為第二臺(tái)小車和第三臺(tái)小車的中心距。

本實(shí)施例提供的計(jì)算方式是基于兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離均等于方形槽的寬度的前提下。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，當(dāng)兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離均不等于方形槽的寬度時(shí)，即形成的方波的脈沖中高電平和第電平的寬度是變化的。此時(shí)，可預(yù)先獲取每一方形槽、相鄰方形槽之間的距離以及兩個(gè)次極板之間的距離來確定方波脈沖信號(hào)中高電平的寬度pi和低電平的寬度qi。在t1時(shí)刻，第一臺(tái)小車的位置x11(t)采用如下公式計(jì)算：

x11(t)＝x10(t)+∑(pi+qi)

其中，i表示第i個(gè)脈沖。

于本實(shí)施例中，方形槽的寬度為5厘米，即小車的位置檢測精度為5厘米。于其它實(shí)施例中，為進(jìn)一步提高小車位置的檢測精度，可設(shè)置小車位置檢測裝置包括兩個(gè)第二傳感器。于本實(shí)施例中，兩個(gè)第二傳感器3之間的距離等于方形槽的寬度的一半，該設(shè)置使得兩個(gè)第二傳感器形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的ab相連續(xù)脈沖信號(hào)，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率是單獨(dú)一個(gè)第二傳感器所形成的連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率的兩倍，此時(shí)小車的位置檢測精度可精確到2.5厘米。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，可通過改變兩個(gè)傳感器3之間的安裝距離來實(shí)現(xiàn)檢測精度的調(diào)節(jié)。此外，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)通過比較兩個(gè)脈沖的個(gè)數(shù)來進(jìn)行兩個(gè)第二傳感器故障的檢測，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)相差很大時(shí)則可以判斷其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，冗余設(shè)計(jì)，大大提高檢測精度。更進(jìn)一步的，還可設(shè)置三個(gè)以上的第二傳感器來進(jìn)一步提高檢測精度；或者通過減小方形槽的寬度來提高精度。

于本實(shí)施例中，如圖1所示，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12為設(shè)置于方形槽的一側(cè)且位于次極板側(cè)邊的u形槽，u形槽的朝向與方形槽的朝向相垂直，u形槽的橫向距離不等于任意兩個(gè)次極板之間的間距，該設(shè)置方便第一傳感器2對u形槽的識(shí)別，該設(shè)置極大方便多了零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12的加工。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12可為設(shè)置在次極板中間區(qū)域的通孔，同樣的通孔不等于任意兩個(gè)次極板之間的間距。

于本實(shí)施例中，第一傳感器2和第二傳感器3均為紅外傳感器。如圖1所示，紅外傳感器的紅外發(fā)射端和紅外接收端分別位于次極板的兩側(cè)。

與上述檢測裝置相對應(yīng)的，本發(fā)明提供一種環(huán)線小車的檢測方法。在該方法中首先需要在環(huán)線上的每一小車上配置一沿其長度方向設(shè)置的次極板，每一次極板上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，所述零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。

該檢測方法為：位于環(huán)線上的第一傳感器檢測第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)來獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)；

位于環(huán)線上的至少一個(gè)第二傳感器檢測t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)；

根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距依次遞推獲得其余小車的位置。

于本實(shí)施例中，缺口為沿次極板的長度方向等間隔設(shè)置的方形槽，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d。t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。該設(shè)置極大簡化了小車位置的計(jì)算。然而，本發(fā)明對每一方形槽的寬度、相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)次極板之間的距離不作任何限定。

綜上所述，本發(fā)明提供的環(huán)線小車位置檢測裝置及方法通過在每一小車上設(shè)置次極板，次極板上具有沿其長度方向排列的多個(gè)缺口并且在第一臺(tái)小車上設(shè)置零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)。小車在環(huán)線上運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)小車經(jīng)過第一傳感器時(shí)，第一傳感器檢測到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，從而獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，此時(shí)根據(jù)等差數(shù)列可以計(jì)算t0時(shí)刻其余小車的位置。小車?yán)^續(xù)運(yùn)行，每一臺(tái)小車上的次極板上的缺口依次通過第二傳感器，形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)，通過該連續(xù)的脈沖信號(hào)，可以計(jì)算得到t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，其余小車的位置可根據(jù)等差數(shù)列計(jì)算獲得。本發(fā)明提供的環(huán)線小車的位置檢測裝置及方法只需在每一小車上安裝具有缺口的次極板，環(huán)線上只需設(shè)置兩個(gè)傳感器即可精確地檢測出環(huán)線上運(yùn)動(dòng)小車的位置。相較于傳統(tǒng)的檢測方法，本發(fā)明提供的檢測裝置及方法無需研發(fā)對射控制板，不僅大大降低了研發(fā)成本和安裝組合非常的方便，進(jìn)一步的，檢測精度的調(diào)節(jié)可通過增加第二傳感器的數(shù)量或縮小缺口的寬度來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)非常的方便、簡單。

雖然本發(fā)明已由較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。