【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交通锥引导系统，尤其是涉及一种智能交通锥引导系统。
技术介绍
1、交通锥作为一种高速公路最常见的交通设施，广泛应用于封道、养护施工、事故现场等隔离警戒场景。传统的交通锥主要由热塑性塑胶或橡胶制成，呈锥状构型，表面粘贴有颜色鲜明的警示反光条。这类传统交通锥虽然具有一定的警示功能，但在使用过程中还存在诸如需要人工摆放，作业人员时常暴露在危险环境中；大规模布放时人工无法对其进行有效的监视和管理等问题。
2、为解决传统交通锥的问题，近年来出现了智能交通锥系统。智能交通锥系统包括多个交通锥单元，每个交通锥单元均包括智能交通锥和基站。智能交通锥包括移动底盘、传统交通锥、运动控制模块、无线通信模块、驱动部件以及定位传感器，运动控制模块、无线通信模块、驱动部件以及定位传感器均安装在移动底盘内，传统交通锥固定在移动底盘上方，运动控制模块为控制核心，无线通信模块、驱动部件以及定位传感器均与运动控制模块连接，基站安装在路边的地面上，每个基站都有唯一编号，无线通信模块与基站进行无线通信。
3、现有的智能交通锥系统中，每个交通锥单元在待机状态下，其智能交通锥靠泊于其基站处。当需要对某个交通锥单元的智能交通锥进行布放时，该交通锥单元中，基站发出布放指令至无线通信模块，无线通信模块将接收到的布放指令传输至运动控制模块，运动控制模块控制驱动部件驱动智能交通锥离开基站直线前出；同时，在布放过程中，定位传感器(通过增量式编码器、惯性测量单元或者卫星定位模块实现)实时采集智能交通锥的实时状态数据(增量式编码器输出的脉冲信号、惯性
4、对于智能交通锥的布放，允许实际位置与目标位置间存在一定的偏差，但对于其回收，必须使智能交通锥与基站实现准确的对接。为满足这一要求，智能交通锥移动过程中的横向误差必须始终保持在厘米级。现有的智能交通锥系统中，每个交通锥单元的智能交通锥的布放和回收过程，都由运动控制模块基于定位传感器传回的实时状态数据，计算得到的智能交通锥当前位置与基站位置的偏差来进行控制，定位传感器的定位精度直接决定了智能交通锥与基站的对接精度。然而，交通锥单元中，根据增量式编码器脉冲信号所计算得到的相对横向偏移距离是根据上一时刻的横向偏移距离和当前时刻的横向偏移距离增量得到的，相对横向偏移距离有一个增量不断累加的过程，增量式编码器在长时间工作情况下，测量误差会累积，并且受到移动底盘的车轮滑移的影响，测量数据并不准确；惯性测量单元在短时间内具有较高的精度，但长时间工作时，受其内部惯性元件自身特性的差异、运算方法等因素的影响，解算出的数据会出现漂移和波动；卫星定位模块的单点定位精度仅停留在亚米级，难以实现厘米级的定位精度要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能交通锥引导系统，该智能交通锥引导系统能够取代定位传感器，实时测量智能交通锥在回收阶段移动过程中的横向偏移量，并将这一横向偏移量实时传输给运动控制模块，从而使运动控制模块在回收阶段，能够依据接收到的横向偏移数据，不断修正智能交通锥的横向移动误差，实现智能交通锥与基站的准确对接。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能交通锥引导系统，包括红外接收子系统和红外发射子系统；所述的红外接收子系统包括nirm个红外接收头和接收控制器，其中，nirm∈{5,7,9,11,13,15}，所述的红外接收子系统安装在智能交通锥的移动底盘上，nirm个红外接收头分别与所述的接收控制器连接，并从左到右一字排列，相邻两个红外接收头中心的间距记为δ，其中δ大于等于0.007m，且小于等于0.02m，将nirm个红外接收头从左到右按照1～nirm进行编号，将编号为i的红外接收头称为i号红外接收头，i＝1,2,…,nirm；所述的接收控制器和该智能交通锥的运动控制模块连接；所述的红外发射子系统包括点状红外激光发射管和发射控制器，所述的点状红外激光发射管与所述的发射控制器连接，所述的红外发射子系统安装在智能交通锥对应的基站上，并且其安装高度和朝向可以调节，该基站具有唯一的编号，所述的发射控制器与该基站进行通信，该基站将其编号发送给所述的发射控制器；所述的发射控制器用于接收来自于基站的编号，并将其先按预先设置的通信协议进行编码，得到该基站编号对应的通信编码信号，其中通信协议采用脉冲间隔编码方式，再将通信编码信号进行调制和放大后得到驱动信号，最后将驱动信号循环输出到所述的点状红外激光发射管，所述的点状红外激光发射管能够根据所述的发射控制器循环输出的驱动信号，循环发射对应的红外信号；将所述的点状红外激光发射管的一个循环发射周期记为一个信号周期；nirm个红外接收头接收所述的点状红外激光发射管发射的信号，并产生对应信号输出至所述的接收控制器；所述的接收控制器内预存有单位周期，单位周期时间大于信号周期，在每个单位周期，所述的接收控制器采集一个信号周期nirm个红外接收头发送至其处的信号，并进行处理，得到该单位周期智能交通锥的横向偏移距离并传输至运动控制模块，运动控制模块每收到一个单位周期智能交通锥的横向偏移距离，就依据收到的横向偏移距离对智能交通锥的运动进行一次修正，其中，单位周期从1开始计数，第1个单位周期数为1，后续每开始一个单位周期，单位周期数加1；
3、所述的智能交通锥引导系统按照如下步骤进行引导：
4、步骤1、在首次上电时，调整所述的红外接收子系统，使nirm个红外接收头面向基站方向；调节所述的红外发射子系统的高度和朝向，使所述的点状红外激光发射管所发射的红外激光束对准所述的红外接收子系统中位于中央的红外接收头；
5、步骤2、设定接收子系统各项参数：每个红外接收头在一个信号周期内检测到的最大下降沿跳变次数设定为jmax，其中，jmax为一个信号周期内所述的红外发射控制器按预先设置的通信协议编码得到的通信编码信号波形中下降沿的数量，滑动窗口滤波系数设定为l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能交通锥引导系统，其特征在于包括红外接收子系统和红外发射子系统；所述的红外接收子系统包括NIRM个红外接收头和接收控制器，其中，NIRM∈{5,7,9,11,13,15}，所述的红外接收子系统安装在智能交通锥的移动底盘上，NIRM个红外接收头分别与所述的接收控制器连接，并从左到右一字排列，相邻两个红外接收头中心的间距记为Δ，其中Δ大于等于0.007m，且小于等于0.02m，将NIRM个红外接收头从左到右按照1～NIRM进行编号，将编号为i的红外接收头称为i号红外接收头，i＝1,2,…,NIRM；所述的接收控制器和该智能交通锥的运动控制模块连接；所述的红外发射子系统包括点状红外激光发射管和发射控制器，所述的点状红外激光发射管与所述的发射控制器连接，所述的红外发射子系统安装在智能交通锥对应的基站上，并且其安装高度和朝向可以调节，该基站具有唯一的编号，所述的发射控制器与该基站进行通信，该基站将其编号发送给所述的发射控制器；所述的发射控制器用于接收来自于基站的编号，并将其先按预先设置的通信协议进行编码，得到该基站编号对应的通信编码信号，其中通信协议采用脉冲间隔编码方式，再将通信
...【技术特征摘要】
1.一种智能交通锥引导系统，其特征在于包括红外接收子系统和红外发射子系统；所述的红外接收子系统包括nirm个红外接收头和接收控制器，其中，nirm∈{5,7,9,11,13,15}，所述的红外接收子系统安装在智能交通锥的移动底盘上，nirm个红外接收头分别与所述的接收控制器连接，并从左到右一字排列，相邻两个红外接收头中心的间距记为δ，其中δ大于等于0.007m，且小于等于0.02m，将nirm个红外接收头从左到右按照1～nirm进行编号，将编号为i的红外接收头称为i号红外接收头，i＝1,2,…,nirm；所述的接收控制器和该智能交通锥的运动控制模块连接；所述的红外发射子系统包括点状红外激光发射管和发射控制器，所述的点状红外激光发射管与所述的发射控制器连接，所述的红外发射子系统安装在智能交通锥对应的基站上，并且其安装高度和朝向可以调节，该基站具有唯一的编号，所述的发射控制器与该基站进行通信，该基站将其编号发送给所述的发射控制器；所述的发射控制器用于接收来自于基站的编号...
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