一種用于煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括后置定位設(shè)備測量所述車輛的尾部與所述后置定位設(shè)備之間的距離；以及控制單元；所述控制單元實時接收所述前置定位測距設(shè)備的測量數(shù)據(jù)以獲得在X軸方向上車頭坐標點HD的數(shù)據(jù)；當所述HD正確確定后，控制所述后置定位設(shè)備進行測量，并以所述后置定位測量設(shè)備的測量數(shù)據(jù)作為所述車輛的定位依據(jù)。根據(jù)上述系統(tǒng)能夠準確地測量所述車輛的位置。
【專利說明】一種用于煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤樣采集領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國火力發(fā)電廠的主要燃料來源一直都是煤炭。1987年，火電廠發(fā)電量的87%是 煤電，其余13%是燒油或其他燃料發(fā)出的。煤炭的質(zhì)量直接影響電廠的運行和經(jīng)濟效益。 目前火力發(fā)電廠的燃料成本也是占據(jù)到總成本的額70%以上。入廠煤質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取通過 采、制、化過程，這三個過程既相互聯(lián)系又相互獨立，任何一個環(huán)節(jié)的失誤，都會對后面的分 析結(jié)果帶來較大影響，采樣是最重要的環(huán)節(jié)。
[0003] 目前火力發(fā)電廠采樣過程中煤樣采集車輛一般是人工，即使是以前的技術(shù)無人值 守自動采樣系統(tǒng)等也會有不可避免的誤差。過去的超聲或紅外測距系統(tǒng)本身測量中就存在 誤差，另外由于車輛的復(fù)雜性，比如車頭保險杠的多種多樣，都導致了過去的超聲或紅外測 距系統(tǒng)的不準確性。
[0004] 煤樣采樣過程中大部分是人工采樣。這樣非常損壞現(xiàn)場人員的身體，還會存在難 以避免的人工錯誤和不利的人工因素。因此加強采樣管理，減輕人員負擔的辦法必不可少。 而要想進行自動化采樣，則必須保證對進入現(xiàn)場的煤炭運輸車輛進行精確的定位。
[0005] 現(xiàn)有的定位方式是采用在車輛的車頭前方前置超聲、激光或紅外定位測距，這種 測距方式雖然能夠在一定的場合下準確定位車輛的位置，但是這種方式也容易受到干擾， 造成定位的偏差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)而提出的，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種定 位煤樣采集車輛的裝置，以提高煤樣采集車輛的定位精度。
[0007] 為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種用于煤樣采集車輛的定位系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車輛信息讀取單元、前置定位單元、后置定位單元和控制單元；所述車輛 信息讀取裝置，用于識別被定為的車輛并獲取所述車輛的的固有信息；所述前置定位裝置， 通過被遮擋的激光或紅外波素束來計算車輛在X軸方向坐標數(shù)據(jù)H DB;所述后置定位單元 測量所述車輛的尾部與所述后置定位單元之間的距離；側(cè)方向定位裝置，所述側(cè)方向定位 裝置包括側(cè)方超聲或激光測距設(shè)備：所述側(cè)方超聲或超聲測距設(shè)備位于車輛的一側(cè)的通道 中，用于在所述坐標系的Y軸方向上測量車輛平行且靠近X軸的一側(cè)的車身在坐標系中的 位置；控制單元，所述控制單元與所述前置定為單元、側(cè)方定位單元和后置定位單元相連 接；所述控制單元實時接收所述前置定位單元的測量數(shù)據(jù)以獲得在X軸方向上車頭坐標點 HDB的數(shù)據(jù)；當所述HDB確定后，控制所述后置定位設(shè)備進行測量，并基于所述后置定位測量 設(shè)備確定所述車輛的定位。
[0008] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括道閘機構(gòu)；所述道閘機構(gòu)包括立桿、橫桿和動力機構(gòu)；所 述橫桿可轉(zhuǎn)動地在所述立桿上，并由動力機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)道閘的打開和關(guān)閉；所述后置定位 單元設(shè)置在所述道閘機構(gòu)上。
[0009] 優(yōu)選地，所述前置定位單元包括設(shè)置于車輛車頭部分的兩側(cè)的激光或紅外對射 設(shè)備；所述激光或紅外對射設(shè)備包括在車輛兩側(cè)設(shè)置的多個激光發(fā)射器或紅外線發(fā)射器， 所述多個激光發(fā)射器或者紅外線發(fā)射器向?qū)?cè)的接收器發(fā)射紅外線，以及設(shè)置在所述激 光或者紅外發(fā)射器對側(cè)的接收器；當車頭部分進入到擋板之間時所述紅外或激光射線被 擋住從而形成相應(yīng)的感測信號，根據(jù)隨著所處的車輛位置不同，而被阻擋的激光或紅外線 也隨之發(fā)生變化來采用公式 Α= (n-(m+l))Xd;D2= (niOXdA+Oi-m-DXdCHDB < Xi+Oi-m) X d計算車輛在X軸方向坐標數(shù)據(jù)HDB ;式中：HDB-坐標系的X軸方向上，車頭到 原點的校驗距離，該距離為一距離范圍；η-系統(tǒng)中一側(cè)所安裝的紅外對射或激光對射設(shè)備 的個數(shù)；m-系統(tǒng)中一側(cè)被遮擋的紅外或激光對射設(shè)備的個數(shù)；D 2-坐標系的X軸方向上，紅 外或激光對射設(shè)備3在X軸上的起始安裝位置與距離車頭最近但未被車頭擋住的紅外或激 光束之間的距離；D 3-坐標系的X軸方向上，紅外或激光對射設(shè)備在X軸上的起始安裝位置 與最后一束被擋住的紅外或激光束之間的距離；Xi =坐標系的X軸方向上，紅外或激光對 射設(shè)備的其實安裝位置。
[0010] 優(yōu)選地，車尾和超聲或激光測距設(shè)備的距離D4，按如下公式計算：HDC = X2-D4 ;HC = HDC； - L ;式中：HDC；-坐標系的X軸方向上,車尾到原點的距離；X2_后置式測距裝置在X軸上 的安裝位置；D 4-X軸方向上，車尾和后置式測距裝置的距離；％_坐標系的X軸方向上，車頭 到原點距離；L-車輛的總長度。
[0011] 優(yōu)選地，所述控制單元對所測的距離HDB和Hc進行對比，出現(xiàn)的偏差大于閾值時， 系統(tǒng)提示校正；當H DB和Hc的距離數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)時，就以Hc作為車輛在X軸方向上的 坐標H。。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種用于煤樣采集車輛的定位方法，所述方法采用 前述系統(tǒng)進行定位。
[0013] 優(yōu)選地，所述方法包括如下步驟：S101車輛定位測距系統(tǒng)啟動；S102采用前置超 聲激光測距裝置測量坐標系的X軸方向上車頭到原點距離H DA ;S103采用前置紅外或激光 對射測距裝置測量坐標系的X軸方向上車頭到原點校驗距離HDB ;S104對HDA和HDB進行對 t匕，判斷是否偏差超出了預(yù)定的范圍，如果偏差超出了預(yù)定的范圍則系統(tǒng)指示校正，然后返 回到步驟S102,如果沒有超出預(yù)定的范圍則進入步驟S105 ;S105如果所述HDA和HDB對比的 偏差在預(yù)定的范圍內(nèi)，則依據(jù)所述H DA的值確定所述坐標系的X軸方向車頭坐標點HD ;S106 持續(xù)計算所述HD的數(shù)值，如果所述HD的數(shù)值穩(wěn)定則進入步驟S107,如果所述H D的數(shù)值不穩(wěn) 定則返回所述步驟S105 ;步驟S107,當所述車輛的位置穩(wěn)定之后向所述控制單元發(fā)射穩(wěn)定 信號；步驟S108,控制單元向后置測距裝置發(fā)射降落信號，并控制后置的測距裝置工作；步 驟S110,控制單元獲取后置測距單元測量的坐標系的X軸方向上，車頭到原點距離，以提 供定位的基準。
[0014] 優(yōu)選地，還包括：步驟S110,比較成和氏的數(shù)值差是否在預(yù)定的范圍內(nèi)；如果所述 數(shù)值差在預(yù)定的范圍內(nèi)進入步驟sill;如果所述數(shù)值差不在預(yù)定的范圍內(nèi)，則控制所述系 統(tǒng)提示進行校正，然后返回到步驟S109 ;步驟S111，通過所述后置測距裝置測量的數(shù)值減 去所述車輛的車長來確定。確定坐標系的X軸方向的車頭坐標點4 ;步驟S112,根據(jù)預(yù)先 存儲的車輛信息，計算出車輛能夠進行煤樣采樣的范圍。
[0015] 技術(shù)效果：本發(fā)明應(yīng)用激光測距技術(shù)、紅外對射技術(shù)等設(shè)計了一種用于煤樣采集 車輛的定位系統(tǒng)以及方法。利用了新增的后置式測距裝置和激光測距技術(shù)，實現(xiàn)了更精準 的煤樣采集車輛的定位和測距，以便采樣機采樣范圍的精確覆蓋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明實施例的方法步驟流程圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明實施例的后置式測距裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021] 為了更好地說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行說明。
[0022] 在所述【具體實施方式】中，定義由車輛通道內(nèi)部指向所述車輛入口的方向為XY坐 標系的X軸正方向，以垂直于所述X軸的垂線為Y軸。
[0023] 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的煤樣采集系統(tǒng)的車輛定位裝置主要采用前置的定位設(shè) 備來實現(xiàn)對車輛的定位。所述前置的定位設(shè)備包括前置的超聲或激光測距設(shè)備2,前置的 紅外或激光對射設(shè)備3。所述超聲或激光測距設(shè)備2設(shè)置于所述車輛的前方，通過超聲波 或激光測距的方式來測量所述車輛的前端與所述超聲或激光測距設(shè)備2的距離。所述紅外 或激光對射設(shè)備3設(shè)置于車輛前端的兩側(cè)，在車輛兩側(cè)設(shè)置多個激光發(fā)射器或紅外線發(fā)射 器，一側(cè)的多個激光發(fā)射器或者紅外線發(fā)射器向?qū)?cè)設(shè)置的多個接收器發(fā)送激光或者紅外 線，當車輛進入到采樣通道中時，車輛的車體部分擋住所述激光或者紅外線，從而形成相應(yīng) 的感測信號，由于車輛所處的位置不同，被阻擋的激光或紅外線也隨之發(fā)生變化，依此來 定位所述車輛的位置。
[0024] 然而，上述測量方式在理論上雖然是可行的，但是在實際的工程中往往會出現(xiàn)各 種復(fù)雜的情況。例如，根據(jù)不同的車輛型號，車輛前端的結(jié)構(gòu)各有差異。例如，有的車輛前 端設(shè)置有防撞鋼梁，所述防撞鋼梁與車體的其它構(gòu)件之間相隔開一定的距離，因此當車輛 進入到前置測距設(shè)備中間時，有時防撞鋼梁會擋住紅外線或激光，有時紅外線或激光又能 夠從防撞鋼梁以及車輛之間的縫隙中穿過去；由此會產(chǎn)生定位誤差，從而造成車輛定位的 不準確。
[0025] 為了進一步準確地定位，本發(fā)明【具體實施方式】提供了 一種煤樣采集車輛的定位系 統(tǒng)的實施例，以及一種煤樣采集車輛的定位方法的實施例。
[0026] 實施例一
[0027] 本發(fā)明實施例提供了一種煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0028] 所述煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)包括車輛信息采集單元、前置超聲或激光定位測距 設(shè)備、側(cè)方定位設(shè)備、后置定位設(shè)備、和控制單元。
[0029] 其中，所述車輛信息采集單元（未示出）用于采集車輛的固有信息。優(yōu)選地，所述 車輛信息采集模塊包括RFID信息讀取設(shè)備，所述RFID信息讀取設(shè)備用于讀取車輛通道中 有車輛進入的信息，以及進入所述同道中的車輛的固有參數(shù)。
[0030] 例如，所述RFID信息讀取設(shè)備讀取車輛1的身份信息，當所述身份信息與預(yù)定的 條件相符時，自動打開車輛通道的入口。進一步地，所述固有參數(shù)包括：車輛的自重信息、車 輛的長度以及車輛的寬度，等。所述RFID信息讀取設(shè)備可以采用RFID讀卡器天線來實現(xiàn)。
[0031] 其中，所述前置超聲或激光定位測距系統(tǒng)包括車輛前部兩側(cè)的激光或紅外對射距 尚測量設(shè)備3。
[0032] 所述對射距離測量設(shè)備3,包括設(shè)置在采樣通道前端的支架、設(shè)置在所述支架上的 紅外或激光發(fā)射器構(gòu)件，設(shè)置在所述紅外或激光發(fā)射單元對側(cè)的接收器。優(yōu)選地，所述支架 可以采用擋板的形式，在所述擋板上安裝紅外或激光對射設(shè)備，以及安裝所述接收器。
[0033] 所述對射距離測量設(shè)備3設(shè)置于車輛車頭部分的兩側(cè)，在車輛兩側(cè)設(shè)置多個激光 發(fā)射器或紅外線發(fā)射器，所述多個激光發(fā)射器或者紅外線發(fā)射器向?qū)?cè)的接收器發(fā)射紅外 線，當車頭部分進入到擋板之間時所述紅外或激光射線被擋住，設(shè)置多個接收器發(fā)送激光 或者紅外線。當車輛進入到所述紅外線激光對射設(shè)備中時，車輛的車體部分擋住所述激光 或者紅外線，從而形成相應(yīng)的感測信號，由于車輛所處的位置不同，被阻擋的激光或紅外線 也隨之發(fā)生變化，依此來定位所述車輛的位置。
[0034] 通過被遮擋的激光或紅外波素束的數(shù)目來計算車輛在X軸方向距原點的距離，并 通過如下公式進行計算：
[0035] 〇! = (n- (m+1)) X d (1)
[0036] D2 = (n-m) X d (2)
[0037] Xj+ (n-m-1) X d < HDB < (n-m) X d (3)
[0038] 式中：HDB-坐標系的X軸方向上，車頭到原點的校驗距離，該距離為一距離范圍； η-系統(tǒng)中一側(cè)所安裝的紅外對射或激光對射設(shè)備2的個數(shù);m-系統(tǒng)中一側(cè)被遮擋的紅外或 激光對射設(shè)備2的個數(shù)；Di-坐標系的X軸方向上，紅外或激光對射設(shè)備3在X軸上的起始 安裝位置與距離車頭最近但未被車頭擋住的紅外或激光束之間的距離；D 2-坐標系的X軸 方向上，紅外或激光對射設(shè)備2在X軸上的起始安裝位置與最后一束被擋住的紅外或激光 束之間的距離A =坐標系的X軸方向上，紅外或激光對射設(shè)備2的起始安裝位置。
[0039] 側(cè)方向定位裝置2,所述側(cè)方向定位裝置包括側(cè)方超聲或激光測距設(shè)備：所述側(cè) 方超聲或激光測距設(shè)備位于車輛的一側(cè)，用于在所述坐標系的Y軸方向上測量車輛平行且 靠近X軸的一側(cè)車身在坐標系中的位置。當車輛平行且靠近X軸的一側(cè)安裝超聲或激光測 距設(shè)備2時，該設(shè)備可以測量車身和超聲或激光測距設(shè)備2之間的距離，所述測量采用公式 (4)來計算 ：
[0040] VD = Y2+D3 (4)
[0041] 式中：VD_坐標系的Y軸方向上，車輛平行且靠近X軸的一側(cè)車身在坐標系中的位 置；Yy坐標系的Υ軸方向上，超聲或激光測距設(shè)備的起始安裝位置；d 3-坐標系的Υ軸方向 上，超聲或激光測距設(shè)備2所測得距離車輛平行且靠近X軸的一側(cè)車身的距離。
[0042] 如圖4所示，所述后側(cè)定位設(shè)備優(yōu)選地包括道閘機構(gòu)和后側(cè)超聲或激光測距設(shè) 備。所述道閘機構(gòu)可控制地開啟和關(guān)閉以允許和禁止車輛的進入。所述后側(cè)超聲或激光測 距設(shè)備設(shè)置在所述后側(cè)道閘機構(gòu)上，以測量所述車輛與所述后側(cè)道閘機構(gòu)之間的距離。
[0043] 所述道閘機構(gòu)優(yōu)選地包括立桿、橫桿和動力機構(gòu)（未示出）。所述橫桿通過鉸接機 構(gòu)鉸接地設(shè)置在所述立桿上，并由動力機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)道閘機構(gòu)的打開和關(guān)閉。所述后側(cè)激 光測距設(shè)備設(shè)置在所述橫桿靠近通道的一側(cè)上，以便于在車輛通行時隨著橫桿一起收起， 并在車輛進入后隨著橫桿一起放下以測量所述車輛后部與所述后側(cè)超聲或激光測距設(shè)備 之間的距離。通過這種巧妙的設(shè)計方式，能夠保證多個車輛先后進入通道時的安全的同時 還能夠在不影響車輛通行的情況下測量橫桿上的測距設(shè)備與車輛之間的距離，使得本發(fā)明 具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
[0044] 進一步優(yōu)選地，所述堅桿安裝在所述通道的一側(cè)；所述橫桿的長度小于所述通道 寬度的1/2。通過這種設(shè)置方式能夠有效減少橫桿所采用的材料，同時，由于橫桿長度減小， 因而重量變輕，所以不容易產(chǎn)生變形等影響測距準確的現(xiàn)象。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外一個方面，所述后側(cè)激光測距設(shè)備的所述堅桿包括兩 個，分別設(shè)置于所述通道的兩側(cè)，所述橫桿的一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在其中一個堅桿上，所述橫 桿的另一端可脫離地放置于另一個堅桿頂部的凹槽中。這樣通過兩個堅桿固定所述橫桿的 位置，從而保證所述測距更加準確。
[0046] 車尾和超聲或激光測距設(shè)備的距離D5，按公式（5)-(6)計算：
[0047] Hdc= X2-D4 (5)
[0048] Hc = HDC - L (6)
[0049] 式中：HDC-坐標系的X軸方向上，車尾到原點的距離；X2_后置式測距裝置在X軸上 的安裝位置；D 4-x軸方向上，車尾和后置式測距裝置的距離；％_坐標系的X軸方向上，車頭 到原點距離；L-車輛的總長度。
[0050] 所述裝置還包括控制單元4,紅外或激光對射設(shè)備和后側(cè)超聲或激光測距設(shè)備均 與控制單元連接，所述控制單元接收各測距設(shè)備傳送來的信號。所述裝置進一步優(yōu)選地還 可以包括顯示單元，所述顯示單元接收來自控制單元產(chǎn)生的距離信息，并實時顯示。
[0051] 所述控制單元用于控制定位系統(tǒng)的運行，以及確定最終的定位結(jié)果。優(yōu)選地，上述 計算均可由控制單元來完成。
[0052] 具體而言，所述控制單元根據(jù)所述RFID信息讀取設(shè)備獲取車輛將要進入通道的 信息來控制所述閘道機構(gòu)的開啟，當所述車輛的后端通過了所述閘道設(shè)備后，所述控制機 構(gòu)控制所述匝道機構(gòu)關(guān)閉，并放下所述閘道機構(gòu)的橫桿進行測距。
[0053] 進一步地，所述控制設(shè)備還采集各個距離測量設(shè)備發(fā)送而來的信息，并綜合所述 RFID信息讀取設(shè)備獲取的車輛固有信息來確定所述車輛的位置。所述控制機構(gòu)對所測的距 離HDB和H c進行對比，出現(xiàn)大的偏差時，系統(tǒng)提示校正，防止由于后置式測距裝置上的超聲 或激光測距設(shè)備2的損壞造成在X軸方向上定位出現(xiàn)誤差，當H D和Hc的距離數(shù)據(jù)在誤差范 圍內(nèi)時，就以H。作為車輛在X軸方向上的坐標％，公式按（7)-(8)計算并判斷
[0054] Δ D = | HDB - Hc I (7)
[0055] Δ D < Erf (x) (8)
[0056] 式中：HDB-利用前置激光或超聲定位系統(tǒng)測得坐標系的X軸方向上，車頭的坐標 位置；H C-利用后置測距裝置測得坐標系的X軸方向上，車頭到原點距離；Λ D-前置和后 置測距的差值；Erf (X)-允許誤差。
[0057] 確定車輛車頭位置后，根據(jù)預(yù)先存儲（RFID讀取車輛信息后調(diào)取的）的車輛信 息，計算出車輛車廂可采區(qū)域在坐標系中的位置。所述預(yù)先存儲的信息包括車輛的總長度、 車廂長度、寬度、拉筋（鋼絲）及不可采區(qū)域的信息，以及車輛車頭距車廂前端的距離信息。
[0058] 本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是提供一種用于煤樣采集系統(tǒng)的車輛定位測距方法系 統(tǒng)現(xiàn)場定位方法，其特征在于：
[0059] 由于現(xiàn)有測距方式的不準確性，本發(fā)明實施例增加了后置測距系統(tǒng)。即本發(fā)明實 施例包括利用前置超聲或激光和紅外定位測距系統(tǒng)和后置超聲或激光定位測距系統(tǒng)，其 中：
[0060] 進一步優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括音響設(shè)備和/或LED屏；音響設(shè)備用聲音提示拉運 車輛司機如何停車以及當前采樣狀態(tài)；LED屏用文字顯示采樣過程中的狀態(tài)信息，提示拉 運車輛停車到位。
[0061] 本發(fā)明實施例的系統(tǒng)工作過程如下：在車輛?？课恢玫膬蓚?cè)安裝紅外或激光對射 支架，紅外或激光對射支架上安裝多組紅外或激光對射設(shè)備，車輛行駛到對射區(qū)域后，會遮 擋住對射設(shè)備，通過采集被遮擋的紅外或激光對射設(shè)備個數(shù)計算車輛在坐標系X軸方向上 的停車位置，在車輛停車位置一側(cè)安裝了超聲或激光測距設(shè)備，該超聲或激光測距設(shè)備用 來測量車輛在γ軸方向上的停車位置；
[0062] 在車輛停靠位置的后側(cè)安裝了后置式測距裝置，后置式測距裝置上安裝了超聲或 激光測距設(shè)備，車輛停穩(wěn)后，后置式測距裝置落下，利用上面的超聲或激光測距設(shè)備來測量 車輛的停車位位置。
[0063] 本發(fā)明實施例的有益效果：根據(jù)前后兩種激光或紅外測距裝置，可以有效地避免 除了本身帶有的誤差以外，仍存在的由于車輛的復(fù)雜性導致車頭測距方式的不準確性，從 而極大的提1? 了定位準確性，提1? 了米樣效率。
[0064] 實施例2
[0065] 為了解決本發(fā)明的問題，根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種用于煤樣采集系統(tǒng)的 車輛定位測距方法。
[0066] 所述方法優(yōu)選地采用如實施例1或本專利
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的系統(tǒng)，如圖3所示。
[0067] 進一步優(yōu)選，所述方法可包括如下步驟：
[0068] S101車輛定位測距系統(tǒng)啟動，在所述步驟S101中啟動整個車輛定位測距系統(tǒng)。
[0069] S102測量坐標系的X軸方向上，車頭到原點距離HDA。此距離采用前置超聲激光測 距裝置來獲取。
[0070] S103測量坐標系的X軸方向上，車頭到原點校驗距離HDB，此距離優(yōu)選采用前置紅 外或激光對射測距裝置來獲取。
[0071] S104在坐標系的Y軸方向上，測量車輛平行且靠近X軸的一側(cè)車身在坐標系中的 位置VD。本步驟優(yōu)選采用所述側(cè)方距離測量裝置來完成，以實現(xiàn)車輛在側(cè)方的定位。
[0072] S105對HDA和HDB進行對比，判斷是否偏差超出了預(yù)定的范圍，如果偏差超出了 預(yù)定的范圍則系統(tǒng)指示校正，然后返回到步驟S102,如果沒有超出預(yù)定的范圍則進入步驟 S106。
[0073] S106確定坐標系的X軸方向車頭坐標點HD。如果所述HDA和HDB對比的偏差在預(yù) 定的范圍內(nèi)，則依據(jù)所述H da的值確定所述坐標系的X軸方向車頭坐標點Hd。
[0074] S107持續(xù)計算所述HD的數(shù)值，如果所述HD的數(shù)值穩(wěn)定則進入步驟S108,如果所述 HD的數(shù)值不穩(wěn)定則返回所述步驟S105。
[0075] 由于車輛在進入取樣通道后在一段時間內(nèi)有一個運動的過程，只有車輛在停止時 才能夠進行取樣，因此通過步驟S107可以判斷所述車輛是否停穩(wěn)。監(jiān)測所述數(shù)值是否穩(wěn)定 可以通過持續(xù)接收所述H D的數(shù)值，當在預(yù)定的時間間隔，例如10秒內(nèi)所述HD的數(shù)值不發(fā) 生變化則判斷所述數(shù)值穩(wěn)定。
[0076] 步驟S108,向控制單元發(fā)射穩(wěn)定信號。當所述車輛的位置穩(wěn)定之后所述步驟S108 中向所述控制單元發(fā)射穩(wěn)定信號。
[0077] 步驟S109,控制單元向后置測距裝置發(fā)射降落信號。當所述控制單元接收到穩(wěn)定 信號后，表示車輛已經(jīng)完全在采樣通道內(nèi)，此時可以控制后置的測距裝置工作，以實現(xiàn)對所 述車輛的準確定位。
[0078] 步驟S110,控制單元獲取后置測距單元測量的坐標系的X軸方向上，車頭到原點 距離。通過獲取后置測距單元測量的數(shù)值，可以確定所述車輛的后部距離所述后置測距 單元的距離，以提供定位的基準。
[0079] 步驟S111，比較HD和氏的數(shù)值差是否在預(yù)定的范圍內(nèi)。所述預(yù)定的范圍依據(jù)車 輛自身的長度來確定。如果數(shù)值差在預(yù)定的范圍內(nèi)則說明所述％的測量都相對準確，則可 以認定為所述H c的數(shù)值為有效的，如果數(shù)值差超出了預(yù)定的范圍，則說明所述％的數(shù)值測 量存在錯誤。如果所述數(shù)值差在預(yù)定的范圍內(nèi)進入步驟S112,如果所述數(shù)值差不在預(yù)定的 范圍內(nèi)，則控制所述系統(tǒng)提示進行校正，然后返回到步驟S110。
[0080] 步驟S112,確定坐標系的X軸方向的車頭坐標點4。所述車頭坐標點4優(yōu)選通過 所述后置測距裝置測量的數(shù)值減去所述車輛的車長來確定。
[0081] 步驟S113,根據(jù)預(yù)先存儲的車輛信息，計算出車輛能夠進行煤樣采樣的范圍。所述 計算可以采用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)，在確定了車輛的位置之后采用現(xiàn)有技術(shù)的方法即可準確地 確定煤樣采樣的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于煤樣采集車輛的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括車輛信息讀取單元、 前置定位單元、后置定位單元和控制單元； 所述車輛信息讀取單元，用于識別被定為的車輛并獲取所述車輛的的固有信息； 所述前置定位單元，通過被遮擋的激光或紅外波素束來計算車輛在X軸方向坐標數(shù)據(jù) Hdb ; 所述后置定位單元測量所述車輛的尾部與所述后置定位單元之間的距離； 側(cè)方向定位單元，所述側(cè)方向定位裝置包括側(cè)方超聲或激光測距設(shè)備：所述側(cè)方超聲 或超聲測距設(shè)備位于車輛的一側(cè)的通道中，用于在所述坐標系的Y軸方向上測量車輛平行 且靠近X軸的一側(cè)的車身在坐標系中的位置； 控制單元，所述控制單元與所述前置定為單元、側(cè)方定位單元和后置定位單元相連接； 所述控制單元實時接收所述前置定位單元的測量數(shù)據(jù)以獲得在X軸方向上車頭坐標點η"β 的數(shù)據(jù)；當所述hdb確定后，控制所述后置定位設(shè)備進行測量，并基于所述后置定位測量設(shè) 備確定所述車輛的定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，前置定位單元包括： 對射距離測量設(shè)備設(shè)置在車輛通道的前端兩側(cè)，包括對置的發(fā)射器和接收器，通過車 輛阻擋所述發(fā)射器發(fā)射向接收器的聲波或激光產(chǎn)生所述車輛的位置信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括道閘機構(gòu)； 所述道閘機構(gòu)包括立桿、橫桿和動力機構(gòu)；所述橫桿可轉(zhuǎn)動地在所述立桿上，并由動力 機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)道閘的打開和關(guān)閉；所述后置定位單元設(shè)置在所述橫桿上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前置定位單元包括設(shè)置于車輛車頭 部分的兩側(cè)的激光或紅外對射設(shè)備；所述激光或紅外對射設(shè)備包括在車輛兩側(cè)設(shè)置的多個 激光發(fā)射器或紅外線發(fā)射器，所述多個激光發(fā)射器或者紅外線發(fā)射器向?qū)?cè)的接收器發(fā)射 紅外線，以及設(shè)置在所述激光或者紅外發(fā)射器對側(cè)的接收器；當車頭部分進入到擋板之間 時所述紅外或激光射線被擋住從而形成相應(yīng)的感測信號，根據(jù)隨著所處的車輛位置不同， 而被阻擋的激光或紅外線也隨之發(fā)生變化來采用公式： 〇! = (n-(m+l)) Xd D2 = (n-m) X d Xi+Oi-m-l) Xd < HDB < Xi+Oi-m) Xd 計算車輛在X軸方向坐標數(shù)據(jù)HDB; 式中：HDB-坐標系的X軸方向上，車頭到原點的校驗距離，該距離為一距離范圍；η-系 統(tǒng)中一側(cè)所安裝的紅外對射或激光對射設(shè)備的個數(shù);m-系統(tǒng)中一側(cè)被遮擋的紅外或激光 對射設(shè)備的個數(shù)；D2-坐標系的X軸方向上，紅外或激光對射設(shè)備在X軸上的起始安裝位置 與距離車頭最近但未被車頭擋住的紅外或激光束之間的距離；D 3-坐標系的X軸方向上， 紅外或激光對射設(shè)備在X軸上的起始安裝位置與最后一束被擋住的紅外或激光束之間的 距離； Χι =坐標系的X軸方向上，紅外或激光對射設(shè)備的其實安裝位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，車尾和超聲或激光測距設(shè)備 的距離D4，按如下公式計算： HDC= 乂2~04 He = HDC - L 式中：HDC-坐標系的X軸方向上，車尾到原點的距離；X2_后置式測距裝置在X軸上的安 裝位置；D4-x軸方向上，車尾和后置式測距裝置的距離；％_坐標系的X軸方向上，車頭到原 點距離；L-車輛的總長度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元對所測的距離 HDB和進行對比，出現(xiàn)的偏差大于閾值時，系統(tǒng)提示校正；當HDB和的距離數(shù)據(jù)在誤差范 圍內(nèi)時，就以H。作為車輛在X軸方向上的坐標％。
7. -種用于煤樣采集車輛的定位，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-6中任一項所述的 系統(tǒng)進行定位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： S101車輛定位測距系統(tǒng)啟動； S102采用前置超聲激光測距裝置測量坐標系的X軸方向上車頭到原點距離HDA ; S103采用前置紅外或激光對射測距裝置測量坐標系的X軸方向上車頭到原點校驗距 尚 hdb ; S104對HDA和HDB進行對比，判斷是否偏差超出了預(yù)定的范圍，如果偏差超出了預(yù)定的 范圍則系統(tǒng)指示校正，然后返回到步驟S102,如果沒有超出預(yù)定的范圍則進入步驟S105。 S105如果所述HDA和HDB對比的偏差在預(yù)定的范圍內(nèi)，則依據(jù)所述HDA的值確定所述坐 標系的X軸方向車頭坐標點HD ; S106持續(xù)計算所述HD的數(shù)值，如果所述HD的數(shù)值穩(wěn)定則進入步驟S107,如果所述H D的 數(shù)值不穩(wěn)定則返回所述步驟S105 ; 步驟S107,當所述車輛的位置穩(wěn)定之后向所述控制單元發(fā)射穩(wěn)定信號； 步驟S108,控制單元向后置測距裝置發(fā)射降落信號，并控制后置的測距裝置工作； 步驟S109,控制單元獲取后置測距單元測量的坐標系的X軸方向上，車頭到原點距離 H。，以提供定位的基準。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括： 步驟S110,比較HD和H。的數(shù)值差是否在預(yù)定的范圍內(nèi)；如果所述數(shù)值差在預(yù)定的范圍 內(nèi)進入步驟S111 ;如果所述數(shù)值差不在預(yù)定的范圍內(nèi)，則控制所述系統(tǒng)提示進行校正，然 后返回到步驟S109 ; 步驟S111，通過所述后置測距裝置測量的數(shù)值減去所述車輛的車長來確定。確定坐標 系的X軸方向的車頭坐標點4; 步驟S112,根據(jù)預(yù)先存儲的車輛信息，計算出車輛能夠進行煤樣采樣的范圍。
【文檔編號】G01N1/04GK104091461SQ201410325358
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】王輝, 李寧, 張和鋒 申請人:遠光智和卓源(北京)科技有限公司
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