[實用新型]基于超聲波的導航方法的慣性導引車

有效

• 申請號: 201820954089.9
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN208721098U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 劉奇;羅哉;陶建國;包健
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/28
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 孫長江

本實用新型公開了一種基于超聲波的導航方法的慣性導引車，導引車包括安裝在車體側面前端的第一超聲傳感器，安裝在車體側面后端的第二超聲傳感器，導引車上還安裝有用于監測導引車實時速度、偏航角的陀螺儀，安裝有驅動導引車移動的驅動模塊，應用場所包括導引車的預定運行路徑，預定規劃路徑一側固定距離間隔安裝有信號反射板，應用場所內還設有工控機，工控機連接有地面無線通訊模塊。本實用新型的基于超聲波的導航方法導引車，將超聲波傳感器與陀螺儀結合在一起，只需要在導航路徑的一側間隔設置信號反射板，超聲波傳感器與陀螺儀交替工作，節省能源浪費，兩組導航結果又能相互糾正、補充，實現各種路徑的多模態導航。

技術領域

本實用新型涉及車輛導引領域，尤其涉及一種基于超聲波的導航方法的慣性導引車。

背景技術

隨著科技的發展，車輛的自動導引技術被廣泛的應用，車輛能夠按照規劃好的路線自動運行，不需要人工操作，因而能大大提高工作效率，節約人工成本。目前自主式移動車輛的導航方式主要有機器視覺導航，電磁導航，光學導航，激光導航等。

機器視覺導航是通過獲取車輛前方目標背景的圖像，并從中提取導航路徑；它易于實現信息的集成，但當受到室內目標背景信息疊加多義的影響時，使得獲取目標背景相當困難，同時圖像處理數據量大、實時性差。電磁導航是在移動車輛行走的路徑上埋設金屬線，移動車輛檢測通電的金屬線所產生的磁場以獲取行走的路徑；它結構簡單，成本低，但是線圈布設困難、路徑難以更改擴張。光學導航是在移動車輛行走的路徑上粘貼色帶，通過攝像機采集色帶圖像信號進行簡單的處理而實現導引；它設置簡單，但是色帶易于磨損。激光導引是在移動車輛的路徑的周圍安裝精確的激光反射板，移動車輛通過采集反射板反射回的激光束獲取當前的位置與方向；它導引定位精度高，但是成本較高，信號易受到物件的遮擋。

超聲波導航具有結構簡單，采集信息速率快，時間分辨率高等特點，同時超聲波傳感器不易受到天氣條件、環境光照等外界環境條件的影響。目前超聲波導航技術成熟，已被廣泛應用到各種移動機器人的感知系統中。但超聲波導航需要標志物的信號反射才能實現導航，而在實際應用中，很難實現在超聲波導航線路上持續或密集布置反射信號的標志物，標志物一方面會增加建設成本，另一方面反射信號的標志物會成為路徑其他移動車輛或行人的障礙物。有些情況下，可以設置單一的標志物供超聲波識別，從而導航，但該種設計僅適用于直線路徑導航，對具有復雜曲線的路徑不適用。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種基于超聲波的導航方法的慣性導引車。

為實現上述實用新型目的，本實用新型的技術方案是：

一種基于超聲波的導航方法的慣性導引車，包括導引車及其應用場所，導引車包括安裝在車體側面前端的第一超聲傳感器，安裝在車體側面后端的第二超聲傳感器，導引車上還安裝有用于監測導引車實時速度、偏航角的陀螺儀，安裝有驅動導引車移動的驅動模塊，驅動模塊連接并受控于下位機，所述第一超聲傳感器、第二超聲傳感器、陀螺儀、下位機均連接至車載無線通訊模塊；所述應用場所包括導引車的預定運行路徑，預定規劃路徑一側固定距離間隔安裝有信號反射板，應用場所內還設有工控機，工控機連接有地面無線通訊模塊；所述地面無線通訊模塊與車載無線通訊模塊建立連接無線通訊連接，工控機通過無線通訊連接所述第一超聲傳感器、第二超聲傳感器、陀螺儀、下位機。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的基于超聲波的慣性導引車導航方法及導引車，將超聲波傳感器與陀螺儀結合在一起，只需要在導航路徑的一側間隔設置信號反射板，超聲波傳感器與陀螺儀交替工作，節省能源浪費，降低主機負載，兩組導航結果又能相互糾正、補充，實現各種路徑的多模態導航。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。