[发明专利]自动导向车辆的定位方法

说明书

发明领域

本发明涉及按权利要求1的前言所述的一种确定自动导向车辆位置的方法。

发明背景

自动导向车辆用于许多工业场合，例如，工厂和仓库中的运货卡车。根据一常用系统，磁回路或类似物沿卡车的运输路线布置。由于初始成本高，卡车的路线很难在后期改变，因此开发出了使用定位反光器的系统。

按照某些已知系统，使用具有标志的反光器，即，根据车辆上的反射信号仪器可直接确定信号来自哪个特定的反射器。这类系统又快又有效，但是这些特定的反射器较昂贵。此外还存在信号所能显示的距离受到限制等问题。

US-A-4811228示出并说明了一种使用完全匿名反射器的导航系统，这些匿名反射器呈条状或类似形状。这些反射器没有标志，但它们的位置被精确地校正。每一反射器的位置与运输区的相应坐标一起存储在车辆上。车辆上有一光源，其发出一在运输区上扫射的集中的激光束。在反射器和其他物体的反射被记录后可得出一可能反射器的方位。

当车辆位于一已知位置上时，随后的步骤以起初使静止车辆的方位或角位与实际反射器的关联开始进行。因此，该已知系统的前提是关于车辆实际位置的信息已传给车辆。在待搜索的区域上选择分布合适的三个角度值。这些角度值与各反射器关联，且车辆的位置根据检测到的反射器的已知位置来进行确定。如果如此确定的车辆位置与已知位置一致，则其余角度值被关联，从而车辆位置得到证实。当使用大量反射器时，这一初始过程很费时间。

为使角位与实际反射器发生关联，随后的步骤不断地进行。一检测到的角位与所存储反射器位置的可能角位进行比较，且该角位与一实际反射器发生关联，从而产生与所存储反射器位置很好的一致。

当反射器的角位或方位与实际反射器发生关联后，可用各种方式确定位置和进行导航。最初使用三角测量。在已知一测量点上的预期位置的情况下，在进一步行驶中可使用其他方法。该自动导航车辆还装有不断更新车辆运动的设备，例如一里程表。首先，不仅要不断确定车辆在各测量点之间的航行路线，而且还要确定车辆车轮转动的转数和方向。例如可通过测量驱动轮的转动，然后把这些转动转换成距离来进行测量。最好还不断确定车辆方向轮的转角。关于该距离和方向的数据被用作确定位置和行驶的基础。

US-A-4811228中所述的系统要想获得最佳性能，必须使用大量反射器。因为在作出某一关联前必须计算许多组合，因此进行这一计算的时间很长。如果检测到的许多信号来自其位置已知的匿名反射器之外的反射器、例如金属物体或窗户时，这一缺点就更为严重。

因此需要作出改进，以过滤掉不需要的反射，提高关联的有效性，减少US-A-4811228那类系统中的反射器的数量。

本发明概述

本发明的一个目的是提供一种自动导向车辆的定位方法，从而在克服上述缺点的同时作出所需改进。这些目的通过结合在由权利要求1所述的本发明的各特殊特征中而得以实现。

该车辆起始点位于一具有若干匿名反射器的运输区中的一未知位置上。因此，关于车辆当前实际位置的信息完全缺乏。确定并存储多个角度值，这些角度值与角度位置对应，这些角度位置朝向来自反射物体的反射。在搜索扇形区内最好以圆周和对称方式选择适当分布的由至少三个角度值构成的一阵列。使所选择的角度值与一反射器阵列发生关联，然后根据假设反射器的已知位置确定车辆的假设位置。

如果车辆的假设位置在运输区的某一部分中，使其余角度值与所存储位置发生关联。对于各角度值的每一阵列，确定所检测角度值与车辆位置与已知反射器位置之间预期角度值之间的偏差。对于三个角度值的每种可能组合反复进行这些步骤，从这些关联中选择与假设车辆位置最一致的一种组合。在以这种方式作出这一关联后，当前车辆位置被确定为假设位置。

按照本发明一实施例，在车辆上收到一反射信号时确定与反射信号的物体之间的当前距离。该距离与处于假设位置上的车辆上的一基准点与所存储的一可能反射器位置之间的对应距离进行比较。使用关于该距离的信息可更可靠地确认该反射器。

可用预先收集的关于反射的更完全信息更可靠地确认反射器。例如，可预先确定由反射器反射的信号的强度是如何随入射角和与车辆上基准点之间的距离的变动而变的。还可确定反射器上的扫动时间。这对不同类型的反射器都成立，不管是反射器的形式，还是反射器的制作材料。本发明的另一个优点是，定位更快、更可靠，甚至在最初对当前位置一无所知时。

从下述说明、附图和从属权利要求中可看出本发明的其他优点和特征。

附图的简要说明