一种轨道车的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及轨道车的技术领域，尤其涉及一种轨道车的控制系统及控制方法。

背景技术

轨道车沿轨道环移动时，多数仅能正向循环移动；在一些相关的技术方案中，为让轨道车能够沿反向移动，因此在轨道车内设置有用于调整轨道车的移动方向的旋转装置，或另一种方案中，设置一分多的岔路，由多岔路合一的闭环形式，此类轨道也是遵循轨道车正向移动的方案；由此导致，降低轨道车的趣味性以及轨道车在运行时的灵活性。

轨道车在轨道上移动时，多数通过画面监控方案来判断轨道车在行驶时是否安全，由此导致，需工作人员时刻观察轨道车的行驶状态，增强工作人员的劳动强度。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明实施例提供了一种轨道车的控制方法及控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种轨道车的控制系统，所述控制系统包括：

轨道，用于轨道车在轨道上移动；所述轨道包括导向轨和设置于所述导向轨上的至少两个换道装置，各所述换道装置均包括岔道轨和退向轨，所述岔道轨的输入端与所述导向轨的入岔端相连接；

控制装置，所述控制装置与所述岔道轨驱动连接；当所述控制装置驱动所述岔道轨的输出端移动至与所述导向轨的出岔端相连接时，以形成正向轨道；当所述控制装置驱动所述岔道轨的输出端移动至与所述退向轨的一端相连接时，以形成反向轨道。

第二方面，本发明实施例还提供了一种轨道车的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于第一方面所提供的任一项所述的轨道车的控制系统，所述控制系统中的控制装置与轨道及轨道车建立无线通信连接，所述控制方法包括：

获取轨道车在进入岔道轨前的入岔状态信息，判断所述入岔状态信息是否满足所述轨道车的入岔条件；

若满足所述入岔条件，则控制所述轨道车进入所述岔道轨；

若不满足所述入岔条件，则控制所述轨道车停止运作。

获取所述轨道车在离开所述岔道轨前的出岔状态信息，判断所述出岔状态信息是否满足所述轨道车的出岔条件；

若满足所述出岔条件，则控制所述轨道车离开所述岔道轨；

若不满足所述出岔条件，则控制所述轨道车停止运作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过控制装置驱动所述岔道轨的输出端移动至与所述导向轨的出岔端相连接时，以形成正向轨道；若控制装置驱动岔道轨的输出端移动至与所述退向轨的一端相连接时，以形成反向轨道，从而提高轨道车的趣味性以及轨道车在运行时的灵活性。

通过判断入岔状态信息是否满足轨道车的入岔条件及判断出岔状态信息是否满足轨道车的出岔条件，以控制轨道车是否移动至岔道轨或离开岔道轨，从而提高在切换轨道车的移动方向前的安全性，防止出现行驶事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构图。

图2是本发明实施例的条码阅读器和防撞检测器的框架图。

图3是本发明实施例的超声波检测器的位置设置的结构图

图4是本发明实施例的控制方法的流程示意图。

图中标号

1、轨道车；

2、轨道；21、导向轨；211、出岔端；212、入岔端；22、换道装置；221、岔道轨；2211、输出端；2212、输入端；222、退向轨；23、第一条码阅读器；24、第二条码阅读器；

3、控制装置；

4、第一防撞检测器；

5、第二防撞检测器；

6、超声波检测器。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。

当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了解决现有技术中存在有降低轨道车1的趣味性以及轨道2运行的灵活性，且提高生产成本的技术问题，本发明提供了一种轨道车1的控制系统。

下面详细阐述本发明实施例提供一种轨道车1的控制系统的具体结构，根据附图1-3中所示，该轨道车1的控制系统的具体结构包括轨道2和控制装置3。

轨道2用于轨道车1在轨道2上移动。具体地，轨道2包括导向轨21，轨道车1通过底部的车轮滚动设置于导向轨21上，进而实现沿导向轨21的延伸方向移动。

可以理解的是，本发明实施例的导向轨21为轨道2环，也即呈环状；由此设置，轨道车1能够在沿着轨道2环循环移动。

轨道2还包括设置于导向轨21上的至少两个换道装置22。具体而言，两个换道装置22分别为第一换道装置22和第二换道装置22，当轨道车1在导向轨21上以正向的方向移动时，若需掉头轨道车1的移动方向，可驱动轨道车1从导向轨21移动至第一换道装置22中，以使轨道车1的尾端作为前行向，以带动整个轨道车1移动，也即整个轨道车1反向移动，随后返回至导向轨21中，进而起到反向移动的效果。若轨道车1在导向轨21上反向移动时，恢复至原本的移动方向，通过驱动轨道车1从导向轨21上移动至第二换道装置22，以使轨道车1的头端作为前行向，以带动整个轨道车1移动，也即整个轨道车1正向移动。

由此设置，通过第一换道装置22实现将轨道车1从正向移动切换至反向移动，通过第二换道装置22实现将轨道车1从反向移动切换至正向移动，起到提高轨道车1的趣味性以及轨道车1在运行时的灵活性。

更具体地，上述的每一换道装置22均包括岔道轨221和退向轨222，岔道轨221的输入端2212与导向轨21的入岔端212相连接。具体而言，通过导向轨21的入岔端212的导向作用下，以将轨道车1移动至岔道轨221的输入端2212中，随后，若继续驱动轨道车1正向移动时，则通过岔道轨221引导至导向轨21中；反之，若更改轨道车1沿反向移动时，则通过岔道轨221引导至退向轨222中。

进一步地，通过控制装置3与岔道轨221驱动连接，以驱动岔道轨221更改其引导方向。具体而言，岔道轨221具有以下两种引导方式：

其中的一种引导方式，当控制装置3驱动岔道轨221的输出端2211移动至与导向轨21的出岔端211相连接时，以形成正向轨道2，此时的轨道车1在岔道轨221的引导作用下移动至导向轨21上，随后继续沿正向移动。

另外一种引导方式，当控制装置3驱动岔道轨221的输出端2211移动至与退向轨222的一端相连接时，以形成反向轨道2，此时的轨道车1在岔道轨221的引导作用下移动至导向轨21上，进而实现将轨道车1从正向移动切换至反向移动。

举例而言，可以理解为岔道轨221包括首段(输入端2212)、中段及尾段(输出端2211)。岔道轨221的首段与导向轨21的入岔端212相连接，当岔道轨221的尾段与导向轨21的出岔端211相连接，轨道车1即可从岔道轨221的尾段移动至导向轨21。反之，当岔道轨221的尾段与退向轨222的一端相连接时，轨道车1即可从岔道轨221的尾端移动至退向轨222中，随后轨道车1从退向轨222返回至岔道轨221中，在岔道轨221的导向作用下返回至导向轨21的入岔端212中，进而完成掉头。

在一具体的实施例中，控制系统包括方向检测装置4，方向检测装置4包括设置于轨道车1底部的第一条码阅读器23和第二条码阅读器24及设置于导向轨21上的两个条码；两个条码分别与第一条码阅读器23和第二条码阅读器24相对设置。

上述具体而言，两个条码分别为第一条码和第二条码，也即第一条码与第一条码阅读器23相对设置，第二条码与第二条码阅读器24相对设置。为了避免轨道车1的移动方向出现错误，因此当轨道车1在导向轨21上移动时，通过第一条码阅读器23识别第一条码的内容时，第一条码不满足于预设的条件，第二条码阅读器24识别第二条码时，第二条码不满足于预设的条件时，则证明轨道车1非按照正确的移动方向进行移动，随后即可向轨道车1发送停止运作的指令，以停止轨道车1的运作，从而防止出现在切换轨道车1的移动方向时，该轨道车1则不按照正确的方向移动的状况，保证了轨道车1在行驶过程中安全。

举例而言，两个条码的延伸方向相反朝向，且其延伸方向的两侧宽度均逐渐增大。由此，当轨道车1在导向轨21上正向移动时，通过第一条码阅读器23识别的第一条码的第一端至第二端逐渐增大，第二条码阅读器24识别的第二条码的第一端至第二端逐渐缩小时，则证明此时的轨道车1沿正确的方向移动；反之，若第一条码阅读器23识别的第一条码的第一端至第二端逐渐缩小，第二条码阅读器24识别的第二条码的第一端至第二端逐渐增大时，则证明此时的轨道车1沿错误的方向移动，随后即可停止轨道车1的运作。

在一具体的实施例中，换道装置22均还包括超声波检测器6，用于检测轨道车1是否位于岔道轨221或退向轨222中。具体而言，通过超声波检测器6发射超声波后，超声波在传播过程中，遇到障碍物时会遭遇反射和散射，也即当一部分超声波被障碍物表面反射，并沿着原来的路径回到超声波检测器6中，形成回波信号；由此设置，用于检测轨道车1是否轨道车1在进入岔道轨221或完全离开岔道轨221外，确保轨道车1离开岔道轨221后，才可驱动岔道轨221运作。

举例而言，超声波检测器6至少设置有三个，分别为第一超声波检测器6、第二超声波检测器6及第三超声波检测器6，第一超声波检测器6设置于导向轨21的入岔端212，第二超声波检测器6设置于导向轨21的出岔端211，第三超声波检测器6设置于退向轨222与岔道轨221的输出端2211相对的一端；由此设置，轨道车1在正向移动或反向移动，能够通过各超声波检测器6检测，进而实现时刻检测轨道车1是否离开岔道轨221。

在一些实施例中，控制系统还包括两个防撞检测器，分别为第一防撞检测器4和第二防撞检测器5，用于检测轨道车1的前进方向是否出现障碍物，若检测障碍物，则停止轨道车1前行。

举例而言，第一防撞检测器4和第二防撞检测器5分别设置于轨道车1的头端和尾端，也即轨道车1在正向移动或反向移动时，通过第一防撞检测器4和第二防撞检测器5导向轨21的引导方向是否具有障碍物。

可以理解的是，第一防撞检测器4和第二防撞检测器5均由1套激光扫描仪和3个漫反射光电开关组成。

为了解决现有技术中存在有工作人员需时刻观察轨道车1的行驶状态，导致增强工作人员的劳动强度的技术问题，本发明实施例还提供了一种轨道车1的控制方法。

下面详细阐述本发明实施例提供一种轨道车1的控制方法的具体方案，控制方法应用于上述实施例中的控制系统中的控制装置，控制装置与轨道及轨道车建立无线通信连接。根据附图4所示，该轨道车1的控制方法的具体包括：

获取轨道车1在进入岔道轨221前的入岔状态信息，判断入岔状态信息是否满足轨道车1的入岔条件。

具体而言，轨道车1在导向轨21上移动至岔道轨221之前，通过控制装置3检测岔道轨221的状态信息，对获得的岔道轨221的状态信息判断，以确保其状态信息是否满足轨道车1的入岔条件，从而防止轨道车1强行撞入至岔道轨221中。

举例而言，在其中的一种实施例中，轨道车1在接近导向轨21的入岔端212之前，获取此时岔道轨221的状态信息，也即判断岔道轨221的输入端2212是否与导向轨21的入岔端212相连接，以使轨道车1安全移动至岔道轨221中。

或在另一种实施例中，通过控制装置3向轨道车1发送前行指令，随后判断轨道车1是否能够接收控制装置3所发送的前行指令。

根据不同的判断结果，控制轨道车1是否移动至岔道轨221中；具体地，若满足入岔条件，则控制轨道车1进入岔道轨221；若不满足入岔条件，则控制轨道车1停止运作，进而防止轨道车1在进入岔道轨221时，出现行驶安全隐患的问题。

举例而言，若轨道车1在进入岔道轨221之前，获得判断结果为岔道轨221的输入端2212与导向轨21的入岔端212相连接，则控制轨道车1进入岔道轨221；反之，若获得判断结果为岔道轨221的输入端2212未与导向轨21的入岔端212相连接，则控制轨道车1停止运作。或者，若轨道车1能够接收前行指令，则可移动至岔道轨221；反之，若轨道车1无法接收前行指令，则停止运作。

获取轨道车1在离开岔道轨221前的出岔状态信息，判断出岔状态信息是否满足轨道车1的出岔条件。

具体而言，轨道车1在岔道轨221上移动至导向轨21之前，通过控制装置3检测岔道轨221的状态信息，对获得的岔道轨221的状态信息判断，以确保其状态信息是否满足轨道车1的出岔条件，从而防止轨道车1强行从岔道轨221撞入至导向轨21中。

举例而言，轨道车1在接近导向轨21的出岔端211之前，获取此时岔道轨221的状态信息，也即判断岔道轨221的输出端2211是否与导向轨21的出岔端211相连接，以使轨道车1安全离开于岔道轨221，移动至导向轨21中。

根据不同的判断结果，控制轨道车1是否离开岔道轨221；具体地，若满足出岔条件，则控制轨道车1离开岔道轨221；若不满足出岔条件，则控制轨道车1停止运作，进而防止轨道车1在离开岔道轨221时，出现行驶安全性的问题。

举例而言，若轨道车1在离开岔道轨221之前，若获得的判断结果为岔道轨221的输入端2212与导向轨21的入岔端212相连接，则控制轨道车1进入岔道轨221；反之，若获得判断结果为岔道轨221的输入端2212未与导向轨21的入岔端212相连接，则控制轨道车1停止运作。

在一具体的实施例中，步骤为控制轨道车1进入岔道轨221之前，还包括以下实施例，具体地说：

由于轨道车1在岔道轨221上移动时，其岔道轨221可能出现晃动的状况，为此通过控制装置3时刻检测轨道车1在岔道轨221上移动时的状况，也即检测岔道轨221是否出现较大的摆向偏差。通过确定当前岔道轨221的摆向角度值与目标角度值的第一偏差值，用于确定岔道轨221是否出现较大的摆向偏差。

具体而言，当轨道车1在岔道轨221上移动时，若岔道轨221出现晃动，则由控制装置3检测当前岔道轨221的摆向角度值，随后将摆向角度值与预设的目标角度值对比，计算摆向角度值与目标角度值是否具有偏差，若具有偏差，则计算摆向角度值与目标角度值的偏差值。

需要说明的是，上述实施例中摆向角度值与预设的目标角度值对比为岔道轨221的输入端2212相对于导向轨21的入岔端212的偏差。

举例而言，当轨道车1在岔道轨221上移动时，由控制装置3检测当前岔道轨221的摆向角度值为0.5°，设定的目标角度值为0°，将摆向角度值为0.5°与目标角度值为0°进行对比，以得到0.5°的偏差值。

判断第一偏差值是否超出第一限定阈值。具体而言，将第一偏差值与预先设定的第一限定阈值进行对比，也即判断第一偏差值的数值是否超出第一限定阈值的数值。

举例而言，结合上述的摆向角度值为0.5°，第一限定阈值预先设定为0.05°，摆向角度值为0.5°超出第一限定阈值预先限定为0.05°，因此该第一偏差值超出第一限定阈值，也即此时的岔道轨221无法满足轨道车1稳定移动的条件，则控制轨道车1停止运作；反之，若摆向角度值为0.03°，也即该第一偏差值未超出第一限定阈值，则控制轨道车1移动至岔道轨221中。

在一具体的实施例中，步骤未控制轨道车1离开岔道轨221之前，还包括以下的实施例，具体地说：

由于轨道车1在离开岔道轨221之前，其岔道轨221可能出现晃动的状况，为此同样通过控制装置3检测轨道车1在离开岔道轨221之前的运作状况，也即检测此时的岔道轨221是否出现较大的摆向偏差。确定当前岔道轨221的摆向角度值与目标角度值的第二偏差值。

具体而言，当轨道车1即将离开岔道轨221时，若岔道轨221出现晃动，则由控制装置3检测当前岔道轨221的摆向角度值，随后将摆向角度值与预设的目标角度值对比，计算摆向角度值与目标角度值是否具有偏差；若具有偏差，则计算摆向角度值与目标角度值的偏差值。

需要说明的是，上述实施例中摆向角度值与预设的目标角度值对比为岔道轨221的输出端2211相对于导向轨21的出岔端211的偏差。

举例而言，当轨道车1在离开岔道轨221之前，由控制装置3检测当前岔道轨221的摆向角度值为0.5°，设定的目标角度值为0°，将摆向角度值为0.5°与目标角度值为0°进行对比，以得到0.5°的偏差值。

判断第二偏差值是否超出第二限定阈值。具体而言，将第二偏差值与预先设定的第二限定阈值进行对比，也即判断第二偏差值的数值是否超出第二限定阈值的数值。

举例而言，结合上述的摆向角度值为0.5°，第二限定阈值预先设定为0.05°，摆向角度值为0.5°超出第二限定阈值预先设定为0.05°，因此该第二偏差值超出第二限定阈值，也即此时的岔道轨221无法满足将轨道车1稳定离开的条件，则控制轨道车1停止运作；反之，若摆向角度值为0.03°，也即该第二偏差值未超出第二限定阈值，则控制轨道车1离开岔道轨221。

在一些实施例中，控制方法还包括获取通过各条码阅读器分别检测的各条码信息的步骤，具体地说：

判断各条码信息是否分别满足移动条件。具体而言，条码阅读器至少设置两个，分别为第一条码阅读器23和第二条码阅读器24；条码至少设置两条，分别为第一条码和第二条码，第一条码和第二条码分别设置于导向轨21的两侧；通过第一条码阅读器23识别第一条码，第二条码阅读器24识别第二条码，以识别判断第一条码的条码信息及第二条码的条码信息是否满足移动条件，用于确定轨道车1的移动方向是否正确。

若各条码信息分别不满足移动条件，则控制轨道车1停止运作。具体而言，当第一条码阅读器23识别第一条码及第二条码阅读器24识别第二条码均不满足移动条件时，随后控制轨道车1立即停止运作，防止因轨道车1的移动方向有误，导致出现安全事故的状况。

具体地，步骤为判断各条码信息是否分别满足移动条件，具体包括：

判断前一条码信息的宽度数值是否逐渐增大及后一条码信息的宽度数值是否逐渐减少。具体而言，由于第一条码和第二条码的各自延伸方向相反朝向，且其延伸方向的两侧宽度均逐渐增大；可以理解为，第一条码以正向延伸且沿其延伸方向的两侧宽度逐渐增大，第二条码以反向延伸且沿其延伸方向的两侧宽度逐渐增大；由此设置，当第一条码阅读器23识别的第一条码信息的宽度逐渐增大时，也即第二条码阅读器24识别的第二条码信息的宽度逐渐缩小时，则证明此时的轨道车1按照设定的方向移动；反之，第一条码阅读器23识别的第一条码信息的宽度逐渐缩小时，也即第二条码阅读器24识别的第二条码信息的宽度逐渐增大时，则证明此时的轨道车1未按照设定的方向移动。

需要说明的是，各条码的宽度大于0mm。举例地说，条码宽度的最低值为1mm，最高值为50mm；由此设置，轨道车1在移动时，以使条码阅读器识别的条码宽度逐渐增大或缩小。

还需要说明的是，各条码阅读器识别对应的条码时，为了满足条码阅读器能够识别条码的内容，通过控制装置3控制轨道车1在导向轨21上按照预设速度移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。