一种AGV自主交通管制装置及方法

本发明涉及设计自动导引运输车(AGV)领域，尤其涉及一种AGV自主交通管制装置 及方法。

随着工业自动化程度的不断提高，在现代的工厂，仓库或者码头上，自动导引运输 车(AGV)的应用越来越广泛。根据具体的应用场合，AGV系统规模从单台到几十台甚至上百 台不等，由多台AGV运行轨道构成的系统道路网也越来越复杂，AGV交通管制系统就是为了 保证各AGV在交叉路口的安全运行，同时保证系统运行的有序性和高效性。

目前，公知的AGV交通管制方法有行程开关或光电门方式、中央调度系统交管方 式、近距离无线通信方式等等，其中近距离无线通信方式因其成本低，施工方便，系统简洁 等优点得到更为普遍的应用，目前采用近距离无线通信实现交管主要采用以下几种具体方 法：

方法a：采用所有区域交管信息同步共享的方式，每台AGV都实时更新现场所有区 域的交管信息，随时进行交通管制；

方法b：采用交管区域内AGV重复广播禁止，外部AGV实时接受判断的方式进行交 管；

方法c：采用交管区域外部的AGV到达时询问状态，将外部AGV的回应信息放入管制 池排队，随着其它AGV离开交管，管制池清空，自身解除交管，启动；

以上几种管制方法，都存在不同程度的弊端，

方法a由于通信不能完全保证可靠，导致每台车的交管信息不一定完全同步，容易 导致交管失败；方法b不断重复广播容易造成通信拥塞，而且主动解除的交管方式容易导致 大几率的竞争，可靠性不高；方法c依然存在通信次数过多，出错几率增大的问题，另外依然 存在通信拥堵和队列不一致的问题，仍然有可能出现交通事故。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种AGV自主交通管制 装置及方法。

本发明只有获得交通管制权的AGV可以在交管区域通行；

AGV在进入交管区域之前停止，等待其私有时间窗到达，在其私有的时间窗内发送 提出数次申请，每次申请的时间间隔根据时间窗长度而定，申请提出完毕后，等待申请结 果；

如果该区域没有其它AGV获取了交通管制权，申请不会被驳回，此时AGV将获得交 通管制权并启动；

如果该区域已有其它AGV获取了交通管制权，申请将会被驳回，AGV保持停止，并立 即停止申请，并延长其时间窗间距至初始时间窗的整数倍，等待下一个时间窗才能重新申 请；

AGV获取交通管制权以后，将驳回其它AGV有关进入该交管区域的申请，并同时记 录所有的申请车辆信息，加入交通管制队列进行排序；

取得交通管制权的AGV将解除交管队列中最优先的那台AGV，被解除的AGV将继承 交通管制权并启动；

当交通管制权限转移出现异常，造成交管死锁，即等待的任何AGV都不能被正常解 除，此时当某AGV到达其私有时间窗口后，将重启申请机制，最先超时未被驳回的AGV获得交 通管制权，回到正常状态。

本发明通过下述技术方案实现：

一种AGV自主交通管制装置，包括交管逻辑处理单元和交管传感单元组成；

交管传感单元用于获取和发送交管信息，包括获取交管区域号，获取其它AGV系统 发来的交通管制信息，以及发送自身交管信息；

交管逻辑处理单元用于交通管制的逻辑处理，包括以下处理模块：

交管申请模块：用于发送交管进入的申请信息，接收并判断申请结果，

当AGV申请后未被驳回，交管申请模块将产生“准予通行”的判断结果；当AGV的申 请被驳回，交管申请模块将产生“禁止通行”的判断结果；

时间同步模块：用于同步各个AGV之间的系统时间，保证所有AGV的实时时钟是同 步的，或者其误差相对于时间窗的长度是可以接受的；

交通管制权处理模块：用以处理交通管制权的相关逻辑，其功能包括：

根据申请结果判断是否取得交通管制权，离开交管区域时转移交通管制权，当交 通管制权处理模块获取到交通管制权以后，启动AGV进入交管区；

底层数据收发模块：用以发送和接受外部数据的底层模块。

一种AGV自主交通管制方法，其包括如下步骤：

交管申请模块发送3～5次申请信息，每次发送时间间隔视时间窗长度而定，发送 完毕后，判断申请结果，发送中途收到驳回指令后，停止发送，并延长其时间窗间距，在下一 个其私有的时间窗才能重新申请；

每台AGV间隔预定时间后，在其私有的时间窗内发送时间同步指令，时间同步指令 包含当前系统时间，但只有比其更高优先级的AGV发来的同步指令才能触发事件同步模块 产生时间同步动作；

当交管申请模块产生“准予通行”的判断结果，此时AGV通过交管权限处理模块获 得交通管制权；

当交管申请模块产生“禁止通行”的判断结果，此时AGV需要等待，直到继承到交通 管制权，或者等待下一个私有时间窗继续申请，下一次申请得到“准予通行”的判断结果，主 动获得交通管制权。

通过以上步骤的循环工作，该交通管制装置可以顺利完成自主交管，并能够在异 常状态中自动恢复。整套系统能够增强交管的可靠性、有序性，提高系统的运行效率。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)时间窗会话机制，避免通信占线，减少竞争，保证系统的广播通信可靠，防止因 通信错误产生的交管异常；

(2)被驳回后，使用时间窗间距延长的方式减少系统广播的通信量和通信干扰，提 高系统的可靠性

(3)使用交通管制权移交机制实现交通管制系统有序性，提高了安全性，防止了因 为主动解除机制产生的交管失灵事故；

(4)使用交通管制权竞争机制，在交管权限移交出现异常时，在超时后，自动重启 申请，竞争出新的交通管制权获得者，恢复正常秩序。

图1为本发明的一种交通管制系统实施方案示意图。

图2为本发明的原理框图。

图3为进入交管逻辑控制流程图。

图4为内部AGV交通管制流程图。

图5是离开交管逻辑控制流程图。

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

图1中，由a1a2,b1b2,c1c2,d1d2构成的一个“