CN107858981A - 功能车辆作业装置控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种功能车辆作业装置控制方法及系统，其中包括如下步骤，获取道路信息，包括障碍距离信息，根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，使摆出距离始终小于障碍距离。解决现有技术中清洁车扫盘等工作装置的摆出角度无法自动控制的问题。

Description

功能车辆作业装置控制方法及系统

技术领域

本发明涉及环卫机械领域，特别是一种环卫清扫车智能识别与作业装置自控制系统。

背景技术

洒水车是城市清洁广泛使用的一种环卫车辆。目前国内外洒水车在作业过程中，当前扫路车或洗扫车在清扫路缘时，在扫盘不能与路缘发生碰撞的前提下达到更好的清洁效果，司机只能通过后视镜来调整行车方向进而调节扫盘与路缘的距离。在作业车速较高的情况下存在安全隐患。为了解决这个问题，有些对扫盘结构进行了改进，设计出一种具有缓冲避让功能的清扫装置，而这个装置只是在发生碰撞的时候会实现缓冲功能，离开障碍物时进行复位，这个装置对扫盘的损伤不可避免，高速移动下损伤会更大。目前对于该技术问题还没有较好的解决办法。为了改变这一状况，本发明提出了一种功能车辆作业装置控制方法及系统。

发明内容

为此，需要提供一种洒水车等功能车辆的工作装置的自动控制方法，解决现有技术中清洁车扫盘等工作装置的摆出角度无法自动控制的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种功能车辆作业装置控制方法，包括如下步骤，获取道路信息，包括障碍距离信息，根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，使摆出距离始终小于障碍距离。

具体地，所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。

进一步地，还包括步骤，所述障碍距离信息为路缘距离信息，将路缘距离信息在显示屏上进行显示。

进一步地，还包括步骤，在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。

一种功能车辆作业装置控制系统，包括测距单元、处理单元、控制单元和作业装置；

所述测距单元用于获取道路信息，包括障碍距离信息；所述处理单元用于根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，其中摆出距离始终小于障碍距离；所述控制单元用于根据处理单元计算结果控制作业装置的摆出距离。

具体地，所述控制单元通过比例阀与液压缸连接，所述液压缸与作业装置连接。所述液压缸用于控制作业装置的摆出量。

进一步地，所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。

优选地，还包括显示屏，所述障碍距离信息为路缘距离信息，所述显示屏用于显示障碍距离信息。

具体地，所述处理单元还用于判断路缘距离信息是否处于预设阈值，还包括报警单元，所述报警单元用于在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。

可选地，所述测距单元为超声波传感器或摄像头。

区别于现有技术，上述技术方案能车辆能够通过感知工作过程的障碍信息，探测其距离信息，从而调整作业装置的摆出距离，使得车辆在工作过程中作业装置不会被路面障碍进行磕碰，从而避免路面障碍对车体或作业装置造成损伤的问题。

附图说明

图1为具体实施方式所述的作业装置自动控制方法流程图；

图2为具体实施方式所述的作业装置自动控制系统模块图。

附图标记说明：

200、测距单元；

202、处理单元；

204、控制单元；

206、工作装置；

208、报警单元；

210、显示屏。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例一种功能车辆作业装置控制方法，包括如下步骤，一种功能车辆作业装置控制方法，包括如下步骤，S100获取道路信息，包括障碍距离信息，S102根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，使摆出距离始终小于障碍距离。其中，所述功能车辆为除行驶之外还有一定附加功能的路政车辆，例如具有喷水功能、清扫功能、吸尘功能等等。则作业装置对应着实现上述功能的功能单元，例如喷洒水的喷头、清扫盘、吸尘盘等等。这些作业装置的共同点在于，具有可调的作业状态，例如喷洒头向外突出的距离、清扫盘或吸尘盘向外的摆出距离等等，均会被车体以外的障碍物剐蹭、损伤等等。因此在我们的实施例中，进行步骤S100获取道路信息，包括障碍距离信息，S102根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，使摆出距离始终小于障碍距离。其中障碍距离信息可以是直线距离，可以是三维空间距离在某个方向上的投影等，距离信息的获取可以通过距离传感器获取，如超声波测距仪、红外传感器等，在我们的实施例中，可以通过超声波测距仪测量车体与障碍的距离。之后再进行步骤S102，根据障碍距离信息计算摆出距离，此时的摆出距离可以根据需要确定，例如所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。再按照算出的摆出距离去调整工作装置的摆出角度或摆出长度，从而避免工作装置在实际工作过程中与障碍物发生碰撞。从而切实解决了现有技术中功能车辆的工作装置容易与障碍物进行碰撞的问题。

在一些进一步的实施例中，所述障碍距离信息为路缘距离信息，还包括步骤，S104将路缘距离信息在显示屏上进行显示。通过在显示屏上显示实时的路缘距离信息，驾驶人员能够获得及时的、直观的驾驶信息反馈，使得清洁车辆不会因为太靠近路缘导致危险，也不会因为远离路缘而清扫不干净，从而提高驾驶的安全性及工作、清洁效率。

在一些进一步的实施例中，还包括步骤，在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。所述报警信号可以为声、光、电等多种形式的多载体信号。例如在车辆距离障碍过近的时候或者距离障碍过远的时候进行语音报警信号提醒，并发出显示屏闪光等等。通过上述装置方案来主动提醒司机异常状况，避免某些情况下纯电控容易出现的问题，辅助人工操作更好的提高装置的安全性。

在图2所示的实施例中，为一种功能车辆作业装置控制系统模块图，包括测距单元200、处理单元202、控制单元204和作业装置206；

所述测距单元200用于获取道路信息，包括障碍距离信息；所述处理单元202用于根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，其中摆出距离始终小于障碍距离；所述控制单元204用于根据处理单元计算结果控制作业装置的摆出距离。其中测距单元可以是红外测距仪、超声测距仪、三维图像测距仪等等。处理单元可以为集成芯片，控制单元可以为控制芯片等等，只需要能够完成上述功能即可。

在具体的实施例中，以测距单元为超声测距单元，工作装置为清扫盘为例，所述控制单元通过比例阀与液压缸连接，所述液压缸与作业装置连接。所述液压缸用于控制作业装置的摆出量。超声波传感器安装在作业装置侧面，调整角度使其测量范围可以检测处不同高度的路缘，将感应到的距离通过CAN总线发送给控制器进行处理；摄像头分别在车头顶部和车尾各安装一个，实时采集的图像信息通过以太网传输到控制器；作业装置的扫盘摆出油缸采用比例阀去控制，这样通过改变比例阀的开度去调节扫盘的摆出量，在扫盘上加装一个位置传感器去感应扫盘的摆出量并反馈给控制器去调整扫盘的位置。通过上述方案，能够使得工作装置的向外开度、角度、距离等受到控制单元的独立控制，能够随着检测到的障碍距离信息的远近进行调整，达到防止作业装置受到障碍物碰撞剐蹭的问题。

进一步的实施例中，所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。具体地，在作业过程中，设定d为实际工作中扫盘与路缘的距离，c为扫盘实际摆出量，[0,d₁]为扫盘摆出范围，[a,b]为扫盘和路缘正常工作距离范围。超声波传感器和前摄像头采集回来的数据进行均值滤波处理，赋值给d。

当a<d<b时，扫盘保持当前工作状态；

当d<a或d>b时，扫盘实际摆出量c：

c＝c+Δd(t)＝c+q₀e_t+q₁e_t-1+q₂e_t-2

其中：

当0<c<d₁时，按计算所得结果进行控制扫盘摆出量；当c＝0时，即扫盘摆出量为0，此时说明扫盘已经收回；在此种实施例下，具体地，所述处理单元还用于判断路缘距离信息是否处于预设阈值，还包括报警单元208，所述报警单元用于在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。车辆作业时离路缘距离非常近，报警装置将会语音去提醒司机去调整车辆方向偏离路缘；当c＝d₁时，此时扫盘摆出至极限位置，车辆作业已经远离正常作业范围，报警装置将会语音提醒司机去调整车辆方向靠近路缘。所述报警信号还可以为声、光、电等多种形式的多载体信号。通过上述装置方案来主动提醒司机异常状况，避免某些情况下纯电控容易出现的问题，辅助人工操作更好的提高装置的安全性。

在其他一些优选的实施例中，还包括显示屏210，所述障碍距离信息为路缘距离信息，所述显示屏用于显示障碍距离信息。还可以通过显示屏模拟当前扫盘的动画，能够更加直观地向驾驶人员展示当前车辆的运行状态。驾驶人员能够获得及时的、直观的驾驶信息反馈，使得清洁车辆不会因为太靠近路缘导致危险，也不会因为远离路缘而清扫不干净，从而提高驾驶的安全性及工作、清洁效率。

在其他一些实施例所示的作业过程中，后摄像头采集作业过后路面状况图像，与作业之前的图像进行分析对比，智能识别作业效果是否符合作业需求，若不符合作业需求，通过模糊算法来提高扫盘或发动机转速去满足作业需求。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功能车辆作业装置控制方法，其特征在于，包括如下步骤，获取道路信息，包括障碍距离信息，根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，使摆出距离始终小于障碍距离。

2.根据权利要求1所述的功能车辆作业装置控制方法，其特征在于，所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。

3.根据权利要求1所述的功能车辆作业装置控制方法，其特征在于，还包括步骤，所述障碍距离信息为路缘距离信息，将路缘距离信息在显示屏上进行显示。

4.根据权利要求3所述的功能车辆作业装置控制方法，其特征在于，还包括步骤，在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。

5.一种功能车辆作业装置控制系统，其特征在于，包括测距单元、处理单元、控制单元和作业装置；

所述测距单元用于获取道路信息，包括障碍距离信息；所述处理单元用于根据障碍距离信息计算作业装置的摆出距离，其中摆出距离始终小于障碍距离；所述控制单元用于根据处理单元计算结果控制作业装置的摆出距离。

6.根据权利要求5所述的功能车辆作业装置控制系统，其特征在于，所述控制单元通过比例阀与液压缸连接，所述液压缸与作业装置连接。所述液压缸用于控制作业装置的摆出量。

7.根据权利要求5所述的功能车辆作业范围控制系统，其特征在于，所述摆出距离为障碍距离减去最佳间距。

8.根据权利要求5所述的功能车辆作业范围控制系统，其特征在于，还包括显示屏，所述障碍距离信息为路缘距离信息，所述显示屏用于显示障碍距离信息。

9.根据权利要求8所述的功能车辆作业范围控制系统，其特征在于，所述处理单元还用于判断路缘距离信息是否处于预设阈值，还包括报警单元，所述报警单元用于在路缘距离信息高于或小于阈值时发出报警信号。

10.根据权利要求5所述的功能车辆作业范围控制系统，其特征在于，所述测距单元为超声波传感器或摄像头。