本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)及具有該自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航車。

背景技術(shù)：

目前，磁導(dǎo)航的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)一般采用磁傳感器或無(wú)線射頻識(shí)別(RFID，Radio Frequency Identification)傳感器來(lái)做站點(diǎn)管理，以得到車體的位置信息。磁傳感器做站點(diǎn)管理時(shí)需要在相應(yīng)站點(diǎn)通過(guò)磁條方式或磁釘方式構(gòu)成磁站點(diǎn)編碼，施工量大并且識(shí)別不夠穩(wěn)定。而RFID傳感器來(lái)做站點(diǎn)管理時(shí)需要在相應(yīng)站點(diǎn)布設(shè)RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽識(shí)別易被環(huán)境中的金屬物體干擾，同時(shí)RFID標(biāo)簽容易損壞，使得站點(diǎn)識(shí)別的魯棒性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠方便、穩(wěn)定的對(duì)車體進(jìn)行站點(diǎn)管理的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)及具有該自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航車。

一種自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，用于對(duì)車體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)航，包括：

標(biāo)記物，所述標(biāo)記物為多個(gè)，多個(gè)所述標(biāo)記物依次布設(shè)于所述車體的運(yùn)動(dòng)路徑上，多個(gè)所述標(biāo)記物的形狀不同；

相機(jī)，安裝于所述車體上，所述相機(jī)能夠識(shí)別所述標(biāo)記物的形狀；

控制器，安裝于所述車體上，所述控制器與所述相機(jī)通信連接，所述控制器能夠計(jì)算得到所述車體的位姿信息，并控制所述車體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)調(diào)整。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包括存儲(chǔ)單元、運(yùn)算單元及控制單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)多個(gè)所述標(biāo)記物的位姿信息，所述運(yùn)算單元與所述相機(jī)及所述存儲(chǔ)單元相連接，所述運(yùn)算單元用于計(jì)算得到所述車體的位姿信息，所述控制單元與所述運(yùn)算單元相連接，所述控制單元用于對(duì)所述車體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述相機(jī)為雙目相機(jī)或單目相機(jī)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括導(dǎo)航磁條及磁導(dǎo)航傳感器，所述導(dǎo)航磁條設(shè)于所述車體的運(yùn)行路徑上，所述磁導(dǎo)航傳感器安裝于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述磁導(dǎo)航傳感器能夠識(shí)別所述導(dǎo)航磁條，以使所述控制器控制所述車體沿所述導(dǎo)航磁條的鋪設(shè)路徑運(yùn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁導(dǎo)航傳感器設(shè)于所述車體中部，且位于所述車體的前端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括站點(diǎn)停止磁條及站點(diǎn)傳感器，所述站點(diǎn)停止磁條設(shè)于所述車體的運(yùn)行路徑上，所述站點(diǎn)傳感器安裝于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述站點(diǎn)傳感器能夠感應(yīng)所述站點(diǎn)停止磁條。

一種導(dǎo)航車，包括：

能夠在車道上運(yùn)動(dòng)的車體；及

上述自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，所述相機(jī)及所述控制器均安裝于所述車體上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件設(shè)于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述車體改變運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)向電機(jī)及行走電機(jī)，所述轉(zhuǎn)向電機(jī)能夠調(diào)整所述車體的行走方向，所述行走電機(jī)能夠調(diào)整所述車體的行走速度。

上述自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)中設(shè)置有標(biāo)記物，在車體帶動(dòng)相機(jī)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相機(jī)能夠識(shí)別標(biāo)記物，進(jìn)而得到車體的位姿信息，從而實(shí)現(xiàn)車體的快速站點(diǎn)管理。由于標(biāo)記物的設(shè)置方便簡(jiǎn)單，其對(duì)鋪設(shè)環(huán)境沒(méi)有很嚴(yán)格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)中通過(guò)磁條編碼的方式進(jìn)行站點(diǎn)管理所帶來(lái)的工作量繁重的缺陷。同時(shí)，與磁傳感器識(shí)別編碼磁條的方式相比，標(biāo)記物更容易被相機(jī)所識(shí)別，保證了相機(jī)的特征識(shí)別穩(wěn)定性，使得自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的站點(diǎn)管理方便、穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，通過(guò)相機(jī)對(duì)標(biāo)記物進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)算單元能夠得到車體的位姿信息，進(jìn)而使控制單元驅(qū)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件對(duì)車體的位姿進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的導(dǎo)航車結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中所示導(dǎo)航車中控制器與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例的導(dǎo)航車10包括車體100及自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200。其中，車體100能夠在車道上運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200能夠?qū)圀w100的站點(diǎn)信息進(jìn)行管理，并對(duì)車體100的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200包括標(biāo)記物210、相機(jī)220及控制器230。標(biāo)記物210設(shè)于車體100的運(yùn)行路徑上。相機(jī)220安裝于車體100上。相機(jī)220能夠識(shí)別標(biāo)記物210的形狀?？刂破?30安裝于車體100上?？刂破?30與相機(jī)220通過(guò)電連接線連接。

具體的，標(biāo)記物210為多個(gè)。多個(gè)標(biāo)記物210布設(shè)于車體100的運(yùn)動(dòng)路徑上，且多個(gè)標(biāo)記物210的形狀不同。標(biāo)記物210可以設(shè)于天花板、地面或與地面成一定角度的側(cè)壁上，以便于相機(jī)220進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別?？刂破?30能夠根據(jù)相機(jī)220檢測(cè)到的標(biāo)記物210的信息得到車體100的位姿信息，并控制調(diào)整車體100的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。其中，車體100的位姿信息包括車體100在運(yùn)動(dòng)路徑上的全局位置信息及車體100的偏轉(zhuǎn)角度信息。

上述自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200通過(guò)設(shè)置標(biāo)記物210，并在車體100帶動(dòng)相機(jī)220運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，使相機(jī)220識(shí)別標(biāo)記物210，進(jìn)而得到車體100的位姿信息，從而實(shí)現(xiàn)車體100的快速站點(diǎn)管理。

另外，由于標(biāo)記物210的設(shè)置方便簡(jiǎn)單，其對(duì)鋪設(shè)環(huán)境沒(méi)有很嚴(yán)格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200中通過(guò)磁條編碼的方式進(jìn)行站點(diǎn)管理所帶來(lái)的工作量繁重的問(wèn)題。同時(shí)，與磁傳感器識(shí)別編碼磁條的方式相比，標(biāo)記物210更容易被相機(jī)220所識(shí)別，保證了相機(jī)220的特征識(shí)別穩(wěn)定性，使得自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200對(duì)車體100的站點(diǎn)管理方便、穩(wěn)定。

結(jié)合圖1及圖2所示，具體在本實(shí)施例中，控制器230包括存儲(chǔ)單元231、運(yùn)算單元232及控制單元233。存儲(chǔ)單元231存儲(chǔ)有多個(gè)標(biāo)記物210的位姿信息。其中，標(biāo)記物210的位姿信息包括標(biāo)記物210所處位置的全局位置信息及標(biāo)記物210在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。運(yùn)算單元232與相機(jī)220及存儲(chǔ)單元231相連接，其能夠?qū)ο鄼C(jī)220檢測(cè)到的標(biāo)記物210信息進(jìn)行分析運(yùn)算，以得到車體100的位姿信息?？刂茊卧?33與運(yùn)算單元232相連接，其能夠根據(jù)運(yùn)算單元232計(jì)算得到的車體100的位姿信息對(duì)車體100的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

其中，運(yùn)算單元232能夠調(diào)取存儲(chǔ)單元231所存儲(chǔ)的標(biāo)記物210的全局位置信息，并與相機(jī)220所檢測(cè)到的標(biāo)記物210進(jìn)行匹配，以得到車體100在運(yùn)行路徑的全局位置信息。運(yùn)算單元232還能夠根據(jù)存儲(chǔ)單元231存儲(chǔ)的標(biāo)記物210的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息、相機(jī)220所檢測(cè)到的標(biāo)記物210的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息及相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系信息，計(jì)算得到車體100在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。控制單元233與運(yùn)算單元232相連接?？刂茊卧?33根據(jù)運(yùn)算單元232計(jì)算得到的車體100位姿信息，對(duì)車體100的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。控制器230能夠通過(guò)標(biāo)記物210計(jì)算得到車體100的位姿信息，并以此對(duì)車體100進(jìn)行精細(xì)的位姿控制與調(diào)整。

具體在本實(shí)施例中，相機(jī)220為雙目相機(jī)。此時(shí)，相機(jī)220能夠檢測(cè)到標(biāo)記物210在三維空間內(nèi)各方向上的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息，以便于得到車體100在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。在其他實(shí)施例中，相機(jī)220還可以為單目相機(jī)。此時(shí)，相機(jī)220能夠檢測(cè)標(biāo)記物210在二維平面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。

具體在本實(shí)施例中，自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200還包括導(dǎo)航磁條(未示出)及磁導(dǎo)航傳感器240。導(dǎo)航磁條設(shè)于車體100的運(yùn)行路徑上。磁導(dǎo)航傳感器240安裝于車體100上，且與控制器230通過(guò)電連接線連接。磁導(dǎo)航傳感器240能夠識(shí)別導(dǎo)航磁條，以使控制器230控制車體100沿導(dǎo)航磁條的鋪設(shè)路徑運(yùn)動(dòng)。具體的，磁導(dǎo)航傳感器240設(shè)于車體100中部，且位于車體100的前端，以便較為容易的感應(yīng)到導(dǎo)航磁條，從而使控制器230通過(guò)控制車體100以導(dǎo)航磁條為中心線運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)設(shè)置導(dǎo)航磁條與磁導(dǎo)航傳感器240，可以對(duì)車體100的行走方向進(jìn)行整體的調(diào)整，而通過(guò)標(biāo)記物210與相機(jī)的配合，實(shí)現(xiàn)車體100行走位姿的精細(xì)調(diào)整。

需要指出的是，在其他實(shí)施例中，導(dǎo)航磁條及磁導(dǎo)航傳感器240均可以省略。此時(shí)，僅通過(guò)相機(jī)220對(duì)標(biāo)記物210進(jìn)行檢測(cè)，即可使控制器230通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件500驅(qū)動(dòng)車體100沿標(biāo)記物210的鋪設(shè)路徑運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車體100行走位姿的全面調(diào)整。

在本實(shí)施例中，自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200還包括站點(diǎn)停止磁條(未示出)及站點(diǎn)傳感器250。站點(diǎn)停止磁條設(shè)于車體100的運(yùn)行路徑上。站點(diǎn)傳感器250安裝于車體100上，且與控制器230通信連接。站點(diǎn)傳感器250能夠感應(yīng)站點(diǎn)停止磁條，以使控制器230控制車體100停止運(yùn)動(dòng)。

需要指出的是，在其他實(shí)施例中，站點(diǎn)停止磁條及站點(diǎn)傳感器250均可以省略。此時(shí)，站點(diǎn)停止磁條的站點(diǎn)停止指示作用可以被標(biāo)記物210所替代。當(dāng)相機(jī)220識(shí)別到具有停止指示作用的標(biāo)記物210時(shí)，控制器230能夠控制車體100停止。

另外，在其他實(shí)施例中，控制器230與相機(jī)220之間、控制器230與磁站點(diǎn)傳感器250之間、控制器230與磁導(dǎo)航傳感器240之間還可以通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

具體在本實(shí)施例中，導(dǎo)航車10還包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件300。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件300設(shè)于車體100上，其與控制器230通過(guò)電連接線連接。控制器230通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件300以對(duì)車體100的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行控制調(diào)整。

具體的，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件300包括轉(zhuǎn)向電機(jī)310及行走電機(jī)320。當(dāng)運(yùn)算單元232計(jì)算得到車體100偏離車道的中心線時(shí)，控制單元233能夠控制轉(zhuǎn)向電機(jī)310驅(qū)動(dòng)車體100的行走方向改變?？刂茊卧?33能夠通過(guò)行走電機(jī)320驅(qū)動(dòng)車體100的行走或停止。

上述自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200中設(shè)置有標(biāo)記物210，在車體100帶動(dòng)相機(jī)220運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相機(jī)220能夠識(shí)別標(biāo)記物210，進(jìn)而得到車體100的位姿信息，從而實(shí)現(xiàn)快速站點(diǎn)管理。由于標(biāo)記物210的設(shè)置方便簡(jiǎn)單，其對(duì)鋪設(shè)環(huán)境沒(méi)有很嚴(yán)格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200中通過(guò)磁條編碼的方式進(jìn)行站點(diǎn)管理所帶來(lái)的工作量繁重的缺陷。同時(shí)，與磁傳感器識(shí)別編碼磁條的方式相比，標(biāo)記物210更容易被相機(jī)220所識(shí)別，保證了相機(jī)220的特征識(shí)別穩(wěn)定性，使得自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)200對(duì)車體100的站點(diǎn)管理方便、穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，通過(guò)相機(jī)220對(duì)標(biāo)記物210進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)算單元232可以得到車體100的位姿信息，進(jìn)而使控制單元233驅(qū)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件300對(duì)車體100的位姿進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。