CN111178223A - 洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车 - Google Patents

洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车，旨在解决现有技术中洒水车在洒水作业时容易喷溅到行人，喷洒车无法实现自动控制的问题。洒水车洒水方法，包括以下步骤：实时采集洒水车各方向的图像；将采集到的洒水车各方向的图像拼接成全景图像；识别全景图像中是否存在行人，确定行人的位置信息，行人的位置在喷洒范围内，则停止行人所在方向的喷洒。自动洒水控制系统，包括全向图像采集传感器、全景图像拼接模块、行人识别分析模块和控制模块。主控盒包括盒体和上述自动洒水控制系统。洒水车包括车体和设置在车体上的上述主控盒。驾驶员不需要反复确认各出水口附近是否有行人，解除了驾驶员因行人而分散注意力的安全隐患。

Description

洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车
技术领域
本公开属于洒水车技术领域，具体涉及一种洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车。
背景技术
洒水清洗车辆是目前城市环卫清洁的常用车辆，主要用于城市中各类道路清洗、保洁、抑尘等，是保障城市环境卫生的重要一环。
当前各类清洗洒水作业车辆的洒水控制方式尚处于基础的开关控制阶段，一般作业车辆在执行城市环卫清洁作业时，为了避免洒水喷溅到行人，必须依靠车辆驾驶员手动按下关闭洒水按键，从而控制水阀关闭洒水，而一般作业车辆最多具有6路出水口，这导致驾驶员需要反复确认各出水口附近是否有行人，对驾驶员依赖教强，同时易分散驾驶员注意力，埋下驾驶安全隐患，因此亟待一种可以自动控制作业车辆各方向洒水的智能控制系统。
发明内容
本公开提供了一种洒水车洒水方法、自动洒水控制系统、主控盒和洒水车，旨在解决现有技术中洒水车在洒水作业时容易喷溅到行人，喷洒车无法实现自动控制的问题。
为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：
一方面，本公开提供了一种洒水车洒水方法，包括以下步骤：
S1、实时采集洒水车各方向的图像；
S2、将采集到的洒水车各方向的图像拼接成全景图像；
S3、识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续喷洒；若存在行人，进入步骤S4；
S4、确定行人的位置信息，判断行人的位置是否在喷洒范围内；若不在喷洒范围内，则继续喷洒；若在范围内，则进入步骤S5；
S5、停止行人所在方向的喷洒；循环步骤S1至S5。
另一方面，本公开提供了一种自动洒水控制系统，包括：全向图像采集传感器，实时采集洒水车各方向的图像，并将采集到的洒水车各方向的图像发送至全景图像拼接模块。全景图像拼接模块，接收洒水车各方向的图像，并将洒水车各方向的图像拼接成全景图像，将拼接成的全景图像发送至行人识别分析模块。行人识别分析模块，接收拼接成的全景图像，识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续洒水；若存在行人则确定行人的位置信息，并将行人的位置信息发送至控制模块。控制模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，控制模块关闭行人所在位置对应的喷水口；若行人不在洒水区域内，洒水车继续洒水。
进一步改进的方案：控制模块包括主控模块和外设控制模块；主控模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，主控模块向外设控制模块发送开关信息；外设控制模块，接收主控模块发送的关闭信息，并关闭行人所在位置所对应的喷水口。
进一步改进的方案：自动洒水控制系统，还包括全向人体感应传感器模块，全向人体感应传感器模块用于采集洒水车周围的行人信息并传送至控制模块。
在全向图像采集传感器的基础上，再通过全向人体感应传感器模块进行行人识别，可以更精确且全面的识别出行人。人体感应传感器将人体感应信号转化为数字量信号，若有人存在则输出高电平，否则输出低电平，可以辅助判断全景图像中行人模糊的位置。
进一步改进的方案：全向人体感应传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的人体感应传感器构成，且四个人体感应传感器覆盖洒水车四周360°的范围。
每个传感器可以独立感应前方140°范围内的人体信号，组合4个传感器可覆盖感应车体360°范围内的人体信号。
进一步改进的方案：全向图像采集传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的图像传感器组成，且四个图像传感器覆盖洒水车四周360°的范围。
每个传感器可以独立感应前方120°范围内的图像信息，组合4个传感器可以采集车体360°范围内图像信息。
进一步改进的方案：全景图像拼接模块的型号为
进一步改进的方案：行人识别分析模块采用行人识别分析算法Mobilenet-YOLOV3识别行人和行人的位置信息。
另一方面，本公开提供了一种主控盒，包括盒体和上述自动洒水控制系统；全景图像拼接模块、行人识别分析模块和控制模块均设置在和体内；全向图像采集传感器与全景图像拼接模块电连接，全景图像拼接模块与行人识别分析模块电连接，行人识别分析模块与控制模块电连接；全向人体感应传感器模块与控制模块电连接。
另一方面，本公开提供了一种洒水车，包括车体和设置在车体上的上述主控盒；所述人体感应传感器模块和图像采集传感器模块均通过可拆卸的磁吸模块设置在车体上，且设置在车体的四周；车体的周围布置有喷水口。
本公开的有益效果为：本公开中，通过图像采集传感器，实时采集洒水车各方向的图像，由全景图像拼接模块拼接成全景图像，行人分析模块分析识别全景图像中是否存在行人，若存在行人，则通过控制模块关闭行人所在位置对应的喷水口，从而避免喷溅到行人；本公开实现了洒水车自动识别行人，并根据是否存在行人控制喷水口的开关。驾驶员不需要反复确认各出水口附近是否有行人，解除了驾驶员因行人而分散注意力的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。
图1为本公开主控盒的组成示意图。
图2为本公开洒水车运行示意图。
图3为本公开Mobilenet-YOLOV3模型框架示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。
实施例一：
一种洒水车洒水方法，包括以下步骤：
S1、实时采集洒水车各方向的图像；
S2、将采集到的洒水车各方向的图像拼接成全景图像；
S3、识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续喷洒；若存在行人，进入步骤S4；
S4、确定行人的位置信息，判断行人的位置是否在喷洒范围内；若不在喷洒范围内，则继续喷洒；若在范围内，则进入步骤S5；
S5、停止行人所在方向的喷洒；循环步骤S1至S5。
实施例二：
一种自动洒水控制系统，包括：
全向图像采集传感器，实时采集洒水车各方向的图像，并将采集到的洒水车各方向的图像发送至全景图像拼接模块；
全景图像拼接模块，接收洒水车各方向的图像，并将洒水车各方向的图像拼接成全景图像，将拼接成的全景图像发送至行人识别分析模块；
行人识别分析模块，接收拼接成的全景图像，识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续洒水；若存在行人则确定行人的位置信息，并将行人的位置信息发送至控制模块；
控制模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，控制模块关闭行人所在位置对应的喷水口；若行人不在洒水区域内，洒水车继续洒水。
在上述方案的基础上，控制模块包括主控模块和外设控制模块。主控模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内，主控模块可以选择GSS002-M等型号的芯片；若行人在洒水区域内，主控模块向外设控制模块发送开关信息。外设控制模块，接收主控模块发送的关闭信息，并关闭行人所在位置所对应的喷水口，外设控制模块可以选择GSS002-C等型号的芯片。
在上述任一方案的基础上，自动洒水控制系统还包括全向人体感应传感器模块，全向人体感应传感器模块用于采集洒水车周围的行人信息并传送至控制模块。所述全向人体感应传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的人体感应传感器构成，且四个人体感应传感器覆盖洒水车四周360°的范围。传感器将人体感应信号转化为数字量信号，若有人存在则输出高电平，否则输出低电平，用以辅助判断行人模糊位置。控制模块综合全向人体感应传感器模块的结果和行人识别分析模块输出的分析结果进行决策，精确且综合判断出是否存在行人和行人位置。
在上述任一方案的基础上，所述全向图像采集传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的图像传感器组成，且四个图像传感器覆盖洒水车四周360°的范围。
在上述任一方案的基础上，本实施例中全景图像拼接模块采用的型号为GSS002-OV，采用深度学习特征点匹配拼接算法，拼接多路图像。
在上述任一方案的基础上，所述行人识别分析模块采用行人识别分析算法Mobilenet-YOLOV3识别行人和行人的位置信息，本实施例中人识别分析模块采用的型号为GSS002-PD。图3为本发明Mobilenet-YOLOV3模型框架示意图，与传统的YOLO模型不同点在于本发明将YOLOV3的anchor，多尺度机制与Mobilenet的depthwise-convolution和pointwise-convolution，既保证了行人检测模型的精度，有提高了模型实时性能。Convolution及Convs为传统卷积核，DPwise为depthwise-convolution和pointwise-convolution模块，Residual为残差模块，YOLOdetection为检出模块。其中Convolution、Convs、DPwise及Residual主要功能是特征提取及下采样，YOLOdetection功能是目标检出，输出结构为(c，x，y，w，h)数组，其中c为置信度，x、y为图像中目标的横纵坐标，w、h为图像中目标所占长宽。
实施例三：
参阅图1，一种主控盒，包括盒体和实施例二所述的自动洒水控制系统；全景图像拼接模块、行人识别分析模块和控制模块均设置在和体内；全向图像采集传感器2与全景图像拼接模块16电连接，全景图像拼接模块16与行人识别分析模块17电连接，行人识别分析模块17与控制模块电连接；全向人体感应传感器模块与控制模块电连接。
盒体由主控盒上盖8、主控盒下盖9、主控盒前盖10、主控盒后盖11组成，电源按钮开关12用于控制总电源通断，散热进风口13和散热出风口14共同构成主控盒的散热通路，散热风扇15用于加强空气流动，起到散热作用。
控制模块包括主控模块18、外设控制模块19和电源转换模块20，电源转换模块20负责将引入的电源转换至合适的电压供自动洒水控制系统使用。主控模块18，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，主控模块18向外设控制模块发送开关信息。外设控制模块19，接收主控模块18发送的关闭信息，并关闭行人所在位置所对应的喷水口。
人体感应传感器1和图像采集传感器2整合在传感器机械外壳3中，并通过磁吸模块4可拆卸吸附在含铁质的洒水清洗车车体上；组件5、组件6和组件7为相同的另外三路结构体，分别用于识别感知不同方向的行人和环境信息。
实施例四：
一种洒水车，包括车体和设置在车体上的实施例三所述的主控盒；所述人体感应传感器模块和图像采集传感器模块均通过可拆卸的磁吸模块设置在车体上；车体的周围布置有喷水口。
参阅图2，洒水车21安装了实施例二所述自动洒水控制系统，图2中洒水车向右侧方向行驶，喷水口有6个。作业区域内无人时，前方左侧喷水口22、前方右侧喷水口23、中间左侧喷水口24、中间右侧喷水口25、后方左侧喷水口26及后方右侧喷水口27可正常喷水。全向人体感应传感器模块和全向图像采集传感器模块的检测范围28覆盖所有喷水口有效喷水范围，当作业范围内某位置出现行人时，自动感知该行人，并计算其准确位置，主控模块综合评估判断哪一侧喷水口可能喷溅到该行人，随后立即通过外设控制模块切断该侧喷水阀电路，使其停止洒水，以达到避让行人的目的。
本公开不局限于上述可选实施方式，任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本公开权利要求界定范围内的技术方案，均落在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种洒水车洒水方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、实时采集洒水车各方向的图像；
S2、将采集到的洒水车各方向的图像拼接成全景图像；
S3、识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续喷洒；若存在行人，进入步骤S4；
S4、确定行人的位置信息，判断行人的位置是否在喷洒范围内；若不在喷洒范围内，则继续喷洒；若在范围内，则进入步骤S5；
S5、停止行人所在方向的喷洒；循环步骤S1至S5。
2.一种自动洒水控制系统，其特征在于，包括：
全向图像采集传感器，实时采集洒水车各方向的图像，并将采集到的洒水车各方向的图像发送至全景图像拼接模块；
全景图像拼接模块，接收洒水车各方向的图像，并将洒水车各方向的图像拼接成全景图像，将拼接成的全景图像发送至行人识别分析模块；
行人识别分析模块，接收拼接成的全景图像，识别全景图像中是否存在行人；若不存在行人则继续洒水；若存在行人则确定行人的位置信息，并将行人的位置信息发送至控制模块；
控制模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，控制模块关闭行人所在位置对应的喷水口；若行人不在洒水区域内，洒水车继续洒水。
3.根据权利要求1所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，控制模块包括主控模块和外设控制模块；
主控模块，接收行人的位置信息，并判断行人是否在洒水区域内；若行人在洒水区域内，主控模块向外设控制模块发送开关信息；
外设控制模块，接收主控模块发送的关闭信息，并关闭行人所在位置所对应的喷水口。
4.根据权利要求1所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，还包括全向人体感应传感器模块，全向人体感应传感器模块用于采集洒水车周围的行人信息并传送至控制模块。
5.根据权利要求3所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，所述全向人体感应传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的人体感应传感器构成，且四个人体感应传感器覆盖洒水车四周360°的范围。
6.根据权利要求1所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，所述全向图像采集传感器模块由四个分别设置在洒水车四周的图像传感器组成，且四个图像传感器覆盖洒水车四周360°的范围。
7.根据权利要求1所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，所述全景图像拼接模块采用深度学习特征点匹配拼接算法，拼接多路图像。
8.根据权利要求1所述的一种自动洒水控制系统，其特征在于，所述行人识别分析模块采用行人识别分析算法Mobilenet-YOLOV3识别行人和行人的位置信息。
9.一种主控盒，其特征在于，包括盒体和权利要求4所述自动洒水控制系统；全景图像拼接模块、行人识别分析模块和控制模块均设置在和体内；全向图像采集传感器与全景图像拼接模块电连接，全景图像拼接模块与行人识别分析模块电连接，行人识别分析模块与控制模块电连接；全向人体感应传感器模块与控制模块电连接。
10.一种洒水车，其特征在于，包括车体和设置在车体上的权利要求9所述的主控盒；所述人体感应传感器模块和图像采集传感器模块均通过可拆卸的磁吸模块设置在车体上，且设置在车体的四周；车体的周围布置有喷水口。
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