CN111954791B - 自动检测装载表面的方法和执行所述方法的清洗装置 - Google Patents

自动检测装载表面的方法和执行所述方法的清洗装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于自动检测车辆的装载表面的方法，包括以下步骤：确定(S101)车辆的侧面轮廓；确定(S102)所述车辆的高度轮廓；计算(S103)所述侧面轮廓和所述高度轮廓之间的偏差；并且基于所述偏差确定(S104)所述装载表面(105)。

Description

自动检测装载表面的方法和执行所述方法的清洗装置
技术领域
本发明涉及用于自动检测车辆装载区域的方法以及车辆清洗系统。
背景技术
具有装载区域的车辆(例如皮卡车、具有平板平台或卸料器的卡车) 需要特殊的处理过程，以在车辆清洗系统中自动进行车辆清洁。车辆清洗系统的受扭矩控制的水平处理刷会位于这些车辆的侧壁上，并由于接触表面小而造成损坏。
已知这样的系统，其通过手动预选用于这种类型的车辆的特殊程序来以不会发生损坏的方式控制清洗过程。此外，存在这样的系统，其监视车顶刷的下降运动，并假设在刷子下降到具有预定深度的预定区域中的情况下，该车辆是具有侧壁(挡板)的车辆。
因此，本发明的技术任务是防止在车辆清洗系统中的清洗期间损坏车辆并自动确定清洗程序。
发明内容
该任务通过根据独立权利要求的目的解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
根据第一方面，该任务通过一种用于自动检测车辆的装载区域的方法，包括以下步骤：确定车辆的侧面轮廓；确定车辆的高度轮廓；计算侧面轮廓和高度轮廓之间的偏差；和基于偏差确定所述装载区域。侧面轮廓在侧视图中指示车辆在地面上方的高度轮廓。高度轮廓在俯视图中指示(例如在车辆中央)车辆在地面上方的高度。
该过程可以简化车辆清洗系统的操作并防止在洗车过程中的损坏。洗车的程序次序可以根据车辆自动调整。通过自动检测和测量装载区域，该程序可以最佳地调整清洗过程。该偏差还可以用于确定装载区域相对于侧壁的的深度。
在该方法的技术上有利的形式中，根据一系列偏差来确定装载区域的位置和/或范围。装载区域位于多个点之间，高度轮廓和侧面轮廓之间的偏差在所述多个点处增大和减小。这使得能够得出关于装载区域的位置和长度的结论。这提供了技术优势，例如，能够精确地防止刷子在该区域中的下降。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，侧面轮廓由记录车辆的侧视图的电子相机确定。车辆的侧面轮廓可以通过图像辨识来确定。这具有技术优势，例如能够快速确定侧面轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，侧面轮廓由沿着车辆移动的光栅确定。这具有技术优势，例如，能够精确地确定侧面轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，侧面轮廓由超声波或雷达传感器确定。这具有技术优势，例如，还能够在光线不足的条件下或在喷雾中确定侧面轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，在车辆的中部确定高度轮廓。这提供了技术优势，例如，高度轮廓可靠地覆盖了装载区域的面积。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，高度轮廓通过测量光的运行时间来确定。这具有技术优势，例如，能够不费力确定高度轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，高度轮廓通过光的三角测量来确定。这也具有技术优势，例如，可以不费力地确定高度轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，高度轮廓由超声波或雷达传感器确定。这具有技术优势，例如，即使在恶劣的照明条件或喷雾下也能够确定高度轮廓。
在该方法的另一技术上有利的实施方式中，第一高度轮廓由雷达传感器确定，并且第二高度轮廓由光传感器确定。如果在装载区域上方有防水油布(盖布)，则雷达传感器的雷达波束会被装载区域的金属部件反射。来自光传感器的光束反而被防水油布反射。如果第一高度轮廓不同于第二高度轮廓，则可以假定在装载区域上存在防水油布。这具有技术优势，例如，能够用来自刷子的较少的压力清洁防水油布并防止损坏。
该过程的另一个技术上有利的形式用于车辆清洗系统中。技术优势在于，例如，车辆清洗系统能够在清洁期间考虑到装载区域的存在。
根据第二方面，该任务由一种车辆清洗系统来解决，该车辆清洗系统包括：第一测量系统，其用于确定车辆的侧面轮廓的；第二测量系统，其用于确定车辆的高度轮廓；电子控制单元，其用于计算侧面轮廓和高度轮廓之间的偏差，并基于该偏差确定装载区域。其提供了与根据第一方面的方法相同的技术优点。
附图说明
附图中示出了本发明的实施例，并且下文对这些实施例进行了详细描述。
具体地：
图1是具有装载区域的车辆的侧视图和俯视图；
图2是车辆清洗系统的示意图；以及
图3是方法的框图。
具体实施方式
图1示出了具有装载区域105的车辆100的侧视图和俯视图。100是具有后装载区域105的皮卡车，该后装载区域105部分由竖直侧壁107围绕。
可以借助使用两个测量系统来测量车辆100的方法来识别该车辆类型。第一测量系统109-1确定车辆100在侧视图中的侧面轮廓101，该侧面轮廓是装载区域105的侧壁107所贡献的。在侧视图中，侧面轮廓101确定车辆100相对于地面的高度。
测量系统109-1通过扫描侧面来确定车辆100的侧面轮廓101。为此，可以使用光栅，该光栅布置在车辆清洗系统的入口上，以便它们可以一起移动。以相同的方式，可以使用通过图像记录确定车辆100的侧面轮廓101 的成像方法。也可以使用超声波或雷达传感器代替光学传感器。
第二测量系统109-2从车辆上方确定车辆100的高度轮廓103。在俯视图中，高度轮廓103确定(例如在车辆的中央)车辆100相对于地面的高度轮廓。第二测量系统109-2从上方确定车辆100的高度轮廓103。该测量系统109-2可以借助超声波或雷达通过光的运行时间或三角测量来记录车辆100的高度轮廓103。
如果车辆100的高度轮廓103偏离侧面轮廓101，则推断存在具有侧壁107的装载区域105，并选择相应的清洗次序。通过使用两个独立的测量系统109-1和109-2，能够检测具有侧壁107的装载区域105并测量其位置和深度T。
通过比较车辆100的所确定的侧面轮廓101和高度轮廓103，车辆清洗系统的控制能够清楚地计算出存在的装载区域105的位置，这是因为测量系统109-1检测包括侧壁107的侧面轮廓101，并且测量系统109-2检测具有低洼装载区域105的高度轮廓103。可以由侧面轮廓101和高度轮廓 103之间的差确定偏差115。如果测量系统109-2的高度轮廓103低于测量系统109-1的侧面轮廓101，则车辆100在该区域中具有装载区域105，并且车辆清洗系统程序可以应用所提供的例行处理程序。
根据一系列偏差115，还可以推导出装载区域105的确切位置和范围。装载区域105位于多个点之间，高度轮廓103和侧面轮廓101之间的偏差 115在该多个点处上升和下降。在该区域中，可以选择性地中止刷子的扭矩控制，从而防止损坏车辆或刷子。
图2示出了车辆清洗系统200的示意图。车辆清洗系统200用于自动清洁车辆200(例如汽车或卡车)。借助旋转刷子113使用水和其他液体化学清洗物质(例如清洗或护理物质)，机械地执行清洗过程。车辆清洗系统200例如是用于机动车辆的龙门式洗车机(局部清洗机)或洗车线、商用车清洗机或轨道车辆清洗机。为此，车辆清洗系统200由控制单元111使用控制数据进行电子控制。
第一测量系统109-1用于确定车辆100的侧面轮廓101，并且位于车辆100的侧面。第二测量系统109-2用于确定车辆100的高度轮廓103，并且布置在车辆100上方。这两个测量系统109-1和109-2用于获得有关车辆的侧面轮廓101和高度轮廓103的数字数据。这些数据既可以在测量系统109-1和109-2中获得，也可以通过在控制单元111中处理原始数据来确定。
可以由控制单元111使用数字数据计算侧面轮廓101和高度轮廓103 之间的偏差。例如，如果该偏差超过指定值，则可以检测到车辆100是具有由侧壁107围绕的装载区域105的车辆100。例如，如果偏差低于指定值，则可以检测到车辆100是没有装载区域105的车辆100(例如加长轿车)。这意味着可以基于偏差确定装载区域105的存在。
用于检测侧面轮廓101的测量系统109-1包括例如沿着车辆移动的电子相机、光栅、超声波传感器或雷达传感器。如果使用电子相机，则利用车辆100的图像数据生成侧面图像。使用分析算法评估图像数据以确定车辆100的侧面轮廓101。如果使用光栅，则测量系统109-1包括发射器和接收器杆，平行光束在发射器和接收器杆之间延伸。发射器和接收器杆例如与车辆清洗系统200的入口一起移动。根据在移动期间车辆100中断了哪些光束，可以确定车辆的侧面轮廓101。
用于检测侧面轮廓101的测量系统109-1可以包括超声传感器或雷达传感器。使用超声波传感器或雷达传感器，例如，可以非光学地检测车辆 100的侧面轮廓101，从而即使在可见性差的条件下或在车辆清洗系统200 中的喷雾中也可以可靠地检测侧面轮廓101。然而，通常，可以使用允许检测车辆100的侧面轮廓101的任何测量系统109-1。
用于确定高度轮廓103的测量系统109-2包括例如：用于测量光的运行时间的系统、用于三角测量光的系统、超声传感器或雷达传感器。
在渡越时间测量中，激光二极管发射具有调制频率的激光脉冲，该脉冲被车辆反射。反射光束被透镜捆束并朝光电接收器单元定向。取决于车辆100的距离，反射的激光束以相应的延迟入射到接收器单元上。
利用空气中的已知光速，评估单元使用所测量的激光束运行时间来计算车辆100的距离。另外，可以进行相位测量，其中基于参考光束和反射光束之间的相移来确定精确的延迟。
在光的三角测量中，激光束或发光二极管的辐射聚焦在车辆100上，并由布置在传感器中的相机、空间分辨光电二极管或CCD杆记录。如果车辆100到传感器的距离改变，则观察到光斑的角度也改变，从而图像在光电检测器上的位置偏移。根据光斑的位置随距离的变化，角度函数用于计算车辆到测量系统109-2的距离。
超声波或雷达传感器还可以通过计算渡越时间来确定车辆的距离，于是允许确定高度轮廓103，允许在难以看得见的条件(例如空气中有水滴) 下确定高度轮廓103。
另外，测量系统109-2可以包括雷达传感器以及光传感器。雷达传感器记录车辆100的第一高度轮廓103，而光传感器记录车辆100的第二高度轮廓103。如果装载区域105上有防水油布，则雷达传感器的雷达波束会被装载区域105的金属部件反射。来自光传感器的光束被装载区域105 上方的防水油布反射。如果第一高度轮廓103不同于第二高度轮廓103，则可以推断出在装载区域105上存在防水油布，并相应地调整清洗程序。然而，一般而言，可以使用允许检测车辆100的高度轮廓103的任何测量系统109-2。
图3示出了该方法的框图。该方法例如用于车辆清洗系统中的车辆轮廓的检测和测量。通过检测和测量具有装载区域105的车辆100，可以最佳地适应车辆清洗系统中这些车辆类型的处理过程。
该方法包括确定车辆100的侧面轮廓101的步骤S101和确定车辆100 的高度轮廓103的步骤S102，随后是计算侧面轮廓101和高度轮廓103之间的偏差的步骤S103。在步骤S104中，基于偏差确定车辆类型或装载区域。
该过程简化了车辆清洗系统200的操作，并防止了清洗期间对车辆100 的损坏。程序次序可以更好地适合于车辆100。独立于车辆类型以及装载区域105的位置和大小的装载区域105的自动检测和测量允许程序最佳地调整清洗过程。
不再需要手动预选要处理的车辆类型。排除了装载区域105不在先前系统的预定范围内的车辆100的误操作或误处理。另外，防止了在手动预选中的错误输入将在车辆清洗期间引起问题。
借助于侧视图和俯视图中不同地确定的轮廓数据的特性差异对车辆类型进行的感官检测普遍适用于所有当前和将来的车辆。
可以在本发明的主题中以不同的组合提供结合本发明的各个实施方式解释和示出的所有特征，以便同时实现其有益效果。
所有方法步骤都可以借助适合于执行相应方法步骤的设备来实现。由物理特征执行的所有功能都可以是方法的方法步骤。
本发明的保护范围由权利要求给出，并且不受说明书中解释的或附图所示的特征限制。
附图标记
100：车辆
101：侧面轮廓
103：高度轮廓
105：装载区域
107：侧壁
109：测量系统
111：控制单元
113：刷子
115：偏差
200：车辆清洗系统

Claims (12)

1.一种用于自动检测具有至少部分横向侧壁(107)的车辆(100)的低洼装载区域(105)的方法，包括以下步骤：
步骤S101：确定车辆(100)的侧面轮廓(101)；
步骤S102：确定所述车辆(100)的高度轮廓(103)；
步骤S103：计算所述侧面轮廓(101)和所述高度轮廓(103)之间的偏差(115)；和
步骤S104：基于所述偏差(115)以及根据一系列所述偏差(115)的所述装载区域(105)的位置和/或范围，确定所述装载区域(105)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于所述车辆(100)的所述侧壁(107)确定所述装载区域(105)的深度(T)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由记录所述车辆(100)的侧视图的电子相机确定所述侧面轮廓(101)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由沿着所述车辆移动的光栅确定所述侧面轮廓(101)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由超声传感器或雷达传感器确定所述侧面轮廓(101)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述车辆的中央确定所述高度轮廓(103)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过光的运行时间测量来确定所述高度轮廓(103)。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过光的三角测量来确定所述高度轮廓(103)。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由超声传感器或雷达传感器确定所述高度轮廓(103)。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由雷达传感器确定第一高度轮廓，并且由光传感器确定第二高度轮廓。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法用在车辆清洗系统(200)中。
12.一种适于执行根据前述权利要求1-11中的任一项所述的方法的车辆清洗系统(200)，所述车辆清洗系统包括：
第一测量系统(109-1)，其用于确定车辆(100)的侧面轮廓(101)；
第二测量系统(109-2)，其用于确定所述车辆(100)的高度轮廓(103)；以及
控制单元(111)，其用于计算所述侧面轮廓(101)和所述高度轮廓(103)之间的偏差，并基于所述偏差确定装载区域。
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