CN112502015A - 高速公路无人驾驶自动划线车 - Google Patents

Abstract

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，包括智能电动车底盘、清扫设备、图像识别巡线系统、自动划线设备、底漆喷涂设备、气源设备和控制箱，自动划线设备由划线设备底盘、设备挂架、划线机构和玻璃珠撒播机构组成，划线机构由涂料桶、料桶开闭气缸、划线料斗、料斗升降气缸、料斗开闭气缸组成，玻璃珠撒播机构由玻璃珠料盒、玻璃珠撒播器、撒播滚轮以及驱使撒播滚轮转动和停止的离合动力传递机构组成。本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，首先对路面清扫，然后再对路面吹清，再喷涂底漆，接着由划线机构进行自动划线作业，最后撒播玻璃珠，降低了在交通标线施划过程中的劳动强度，提高了工作效率，有益效果显著，适于应用推广。

Description

高速公路无人驾驶自动划线车

技术领域

本发明涉及一种划线车，更具体的说，尤其涉及一种高速公路无人驾驶自动划线车。

背景技术

在高速公路反光标线涂划工程中，车道两侧的反光标线或者导流线，往往都是人工推着手动划线车完成涂划。标线涂划所依据的水线放样、路面清扫和底漆喷涂等辅助工序都需要人工参与完成，使用的辅助设备功能单一。整体工程施工效率低、速度慢、准确性低、工人劳动强度高、机械化程度低。经过市场调研发现，目前的划线设备中，绝大多数仍旧是手推划线，部分设备中虽然引入了改进的助力驱动装置，但目前尚未有能做到全自动的划线设备，也没有集成多种功能的综合设备，更没有能无人驾驶的相关施工设备。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种高速公路无人驾驶自动划线车。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，包括智能电动车底盘、清扫设备、图像识别巡线系统、自动划线设备、底漆喷涂设备、气源设备和控制箱，智能电动车底盘可工作于人工驾驶模式或自动驾驶模式，清扫设备、图像识别巡线系统和自动划线设备由前至后依次设置于智能电动车底盘的一侧，清扫设备用于对路面上待划线区域的清扫，图像识别巡线系统用于对待划线区域的放样水线进行识别和寻迹，底漆喷涂设备用于对待划线区域喷涂底漆，自动划线设备用于涂画地标线，气源设备用于提供压缩空气，控制箱用于控制划线车的运行；其特征在于：所述自动划线设备由划线设备底盘、设备挂架、划线机构和玻璃珠撒播机构组成，划线机构实现地标线的自动涂画，玻璃珠撒播机构用于将反光玻璃珠自动撒播在画好的地标线上；设备挂架固定于划线设备底盘的一侧，设备挂架上设置有多个实现划线设备底盘与智能电动车底盘相连接的竖向长槽孔，划线设备底盘上设置有划线过程中与路面相接触的前划线轮和后划线轮，竖向的长槽孔实现了划线设备底盘与智能电动车底盘的连接以及随路面地形上下浮动；

所述划线机构由涂料桶、料桶开闭气缸、划线料斗、料斗升降气缸、料斗开闭气缸组成，料桶开闭气缸和料斗升降气缸均铰接于气缸支架上，气缸支架固定于划线设备底盘上，涂料桶设置于划线设备底盘的前端，涂料桶下端的出料口上设置有料桶闸板，料桶开闭气缸经折形连杆和第一连杆驱使料桶闸板的开启和闭合，折形连杆的一端铰接于料桶开闭气缸的伸缩杆上，另一端铰接于第一连杆的一端，第一连杆的另一端铰接于料桶闸板上，折形连杆的中部铰接固定；划线料斗位于涂料桶下端出料口的下方，划线料斗的上端开口、下端为出料口，涂料桶的出料口的下方设置有将涂料导流至划线料斗中的落料槽；划线料斗的前端经第二连杆固定于转轴上，转轴转动设置于划线设备底盘上，划线料斗的后端铰接于升降连杆的下端，升降连杆的上端铰接于料斗升降气缸的伸缩杆上；划线料斗底部的出料口上设置有料斗闸板，划线料斗上设置有控制料斗闸板对划线料斗的出料口进行开启和闭合控制的闸板拨叉，料斗开闭气缸铰接于升降连杆上，料斗开闭气缸的伸缩杆铰接于第三连杆的一端，第三连杆的另一端铰接于闸板拨叉上；

所述玻璃珠撒播机构由玻璃珠料盒、玻璃珠撒播器、撒播滚轮以及驱使撒播滚轮转动和停止的离合动力传递机构组成，玻璃珠料盒的底部经圆形管道与玻璃珠撒播器相连通，以便将玻璃珠导流至玻璃珠撒播器中；撒播滚轮设置于玻璃珠撒播器的出料口处，撒播滚轮的转动将玻璃珠经出料口排出；后划线轮在与地面摩擦力作用下转动过程中，经离合动力传递机构将动力传递至撒播滚轮，以驱使撒播滚轮转动和停止，实现对玻璃珠的撒播控制。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述离合动力传递机构由离合气缸、摆动拨叉、主动链轮、从动链轮、主动齿形联轴器、被动齿形联轴器和万向节联轴器组成，主动链轮固定于后划线轮的轮轴上，主动齿形联轴器与被动齿形联轴器同轴设置并经轴承固定于划线设备底盘上，从动链轮与主动齿形联轴器同轴固定，从动链轮与主动链轮经传动链传动连接，被动齿形联轴器上设置有迫使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相啮合的复位弹簧，被动齿形联轴器经万向节联轴器与撒播滚轮相连接；离合气缸以伸缩杆朝下的形式设置，离合气缸的伸缩杆依次经压板、长杠杆和拨动连杆与摆动拨叉相连接，压板的一端铰接固定，另一端铰接于离合气缸的伸缩杆上，长杠杆的一端位于压板的下方，另一端与拨动连杆相铰接，长杠杆的中部铰接于智能电动车底盘上，拨动连杆与摆动拨叉相连接，被动齿形联轴器上设置有与摆动拨叉相配合的拨动槽；当离合气缸的伸缩杆处于缩回状态时，在复位弹簧的作用下使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相啮合，后划线轮的转动带动撒播滚轮转动实现玻璃珠的撒播；当离合气缸的伸缩杆处于伸出状态时，驱使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相分离，使得撒播滚轮停止玻璃珠的撒播。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述图像识别巡线系统由巡线系统支架、相机外罩、避光柔性风琴帘、工业相机、环形光源和图像识别工控机组成，巡线系统支架经连接板固定于智能电动车底盘上，相机外罩的下端开口，避光柔性风琴帘设置于相机外罩下端开口的四周上，工业相机以摄像头朝下的形式固定于相机外罩中的顶部，环形光源设置于工业相机的四周；图像识别工控机与工业相机相连接，用于对采集的图像数据进行处理。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述清扫设备由清扫支架、气动清扫马达、清扫控制气缸、支座和扫刷组成，清扫支架经清扫连接板与智能电动车底盘相连接，清扫连接上开设有4个同圆心分布的弧形孔；清扫控制气缸以伸缩杆竖直朝下的形式布置，清扫控制气缸的缸体铰接于清扫支架上，清扫控制气缸的伸缩杆的前端铰接于支座上，清扫支架上设置有竖向的导轨，支座上固定有与导轨相配合的滑块，气动清扫马达以输出轴朝下的形式设置于支座上，扫刷固定于清扫马达的输出轴上。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述智能电动车底盘上还设置有水线放样机构，水线放样机构由固定支架、伸缩支架和下摆支架组成，固定支架与智能电动车底盘的长度方向相垂直，智能电动车底盘的侧壁上固定有两个固定销，固定支架上固定有两个用于插入固定销中的销轴，所述伸缩支架可伸缩地插入固定支架中，下摆支架以竖直朝下的形式固定于伸缩支架的外端；下摆支架用于固定施划水线的塑胶软管，水线施划介质经塑料软管自然流淌至待划线地面上，实现水线的施划。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述巡线系统支架上靠近清扫设备的一侧固定有朝下的高压气体吹清喷嘴，高压气体吹清喷嘴的进气口经带电磁阀的管路与气源设备相连通；所述底漆喷涂设备由底漆罐和扇形底漆喷嘴组成，扇形底漆喷嘴以朝下的形式固定于巡线系统支架上靠近自动划线设备的一侧，底漆罐的出口上设置有电控球阀，底漆罐上的电控球阀的出口经管路与扇形底漆喷嘴的进口相连通。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述智能电动车底盘的前端设置有前车轮、驾驶位、方向盘、行车控制面板、电子转向机、行驶踏板和制动踏板，电子转向机用于控制前车轮自动转向，以实现智能电动车底盘的自动驾驶；驾驶位上的驾驶员通过对行驶踏板、制动踏板和行车控制面板的操控，以实现现智能电动车底盘的手动驾驶；所述智能电动车底盘的后端设置有后车轮、行驶电机和电池组，行驶电机用于驱使后车轮进行转动，以实现智能电动车底盘的行走。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述智能电动车底盘上后车轮的外侧设置有用于测量划线车行驶速度的电子码盘，电子码盘由主动带轮、从动带轮和数字编码器组成，主动带轮固定于后车轮轮轴的外端，从动带轮固定于数字编码器的转轴上，数字编码器固定于智能电动车底盘上，所述主动带轮与从动带轮经传输带传动连接。

本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，所述划线设备底盘上设置有气源处理原件和电磁阀组。

本发明的有益效果是：本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，智能电动车底盘的一侧由前至后依次设置清扫设备、图像识别巡线系统、自动划线设备，图像识别巡线系统的前侧和后侧分别设置有高压气体吹清喷嘴和扇形底漆喷嘴，自动划线设备的前侧为划线机构、后侧为玻璃珠撒播机构，且自动划线设备所在的划线设备底盘可跟随地形而上下浮动，这样，在自动划线过程中，最前端的清扫设备首先对路面的待划线区域进行清扫，然后再由高压气体吹清喷嘴对路面进一步清理，然后由扇形底漆喷嘴对待划线区域喷涂底漆，接着由划线机构进行自动划线作业，最后由玻璃珠撒播机构将反光玻璃珠撒播在画好的地标线上，图像识别巡线系统通过对路面上的放样水线进行识别和跟踪，来对智能电动车底盘的行驶轨迹进行控制，确保了后面的划线机构所画地标线始终与放样水线对其，确保了所画反光标线的精准度，降低了在交通标线施划过程中的劳动强度，提高了工作效率，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的高速公路无人驾驶自动划线车的俯视图；

图2为本发明的高速公路无人驾驶自动划线车的仰视图；

图3为本发明的高速公路无人驾驶自动划线车的左视图；

图4为本发明的高速公路无人驾驶自动划线车的立体图；

图5为本发明中自动划线设备的主视图；

图6为本发明中自动划线设备的后视图；

图7为本发明中自动划线设备的仰视图；

图8为本发明中自动划线设备的俯视图；

图9、图10、图11和图12均为本发明中自动划线设备的立体图；

图13为本发明中自动划线设备的局部示意图；

图14为本发明中离合动力传递机构的结构示意图；

图15为本发明中图像识别巡线系统的主视图

图16、图17均为本发明中图像识别巡线系统的立体图；

图18为本发明中清扫设备的立体图；

图19为本发明中智能电动车底盘的立体图；

图20为本发明中智能电动车底盘的局部放大图；

图21为本发明中水线放样机构的结构示意图。

图中：1智能电动车底盘，2清扫设备，3图像识别巡线系统，4自动划线设备，5底漆喷涂设备，6气源设备，7水线放样机构，8划线机构，9玻璃珠撒播机构，10划线设备底盘，11前划线轮，12后划线轮，13设备挂架，14长槽孔，15涂料桶，16方箱，17玻璃珠料盒，18气动搅拌马达，19搅拌叶片，20料桶开闭气缸，21料斗升降气缸，22料斗开闭气缸，23料桶闸板，24第一连杆，25折形连杆，26落料槽，27划线料斗，28第二连杆，29转轴，30升降连杆，31料斗闸板，32闸板拨叉，33第三连杆，34玻璃珠撒播器，35 圆形管道，36撒播滚轮，37气缸支架，38离合气缸，39压板，40长杠杆，41拨动连杆，42主动链轮，43从动链轮，44传动链，45被动齿形联轴器，46主动齿形联轴器，47拨动槽，48摆动拨叉，49万向节联轴器，50固定轴，51气源处理原件，52电磁阀组，53巡线系统支架，54外壳，55相机外罩，56避光柔性风琴帘，57图像识别工控机，58连接板，59工业相机，60环形光源，61高压气体吹清喷嘴，62扇形底漆喷嘴，63清扫支架，64气动清扫马达，65清扫控制气缸，66清扫连接板，67扫刷，68支座，69导轨，70滑块，71前车轮，72后车轮，73方向盘，74驾驶位，75行车控制面板，76电池组，77闪烁警示灯，78电子码盘外壳，79底漆罐，80主动带轮，81从动带轮，82传输带，83数字编码器，84固定支架，85伸缩支架，86下摆支架，87固定销，88销轴，89弧形孔，90行驶电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，分别给出了本发明的高速公路无人驾驶自动划线车的俯视图、仰视图、左视图和立体图，所示的无人驾驶自动划线车由智能电动车底盘1、清扫设备2、图像识别巡线系统3、自动划线设备4、底漆喷涂设备5、气源设备6、水线放样机构7以及控制箱组成，智能电动车底盘1可工作于自动驾驶模式和人工驾驶模式，气源设备6为空气压缩机，用于给气缸、气动马达以及高压气体吹清喷嘴61和底漆罐79提供动力来源。控制箱包括车辆行驶控制箱和划线施工控制箱。清扫设备2、图像识别巡线系统3和自动划线设备4由前至后地依次设置于智能电动车底盘1的右侧，分别实现对待划线路面的清扫、对地面上放样水线的识别以及路面标线的施划，所示的自动划线设备4由分别前后设置的划线机构8和玻璃珠撒播机构9组成，划线机构9实现地表面的施划，玻璃珠撒播机构9用于将反光玻璃珠撒播在画好的地标线上。所示的水线放样机构7设置在智能电动车底盘1的左侧，并与智能电动车底盘1的长度方向垂直，通过在水线放样机构7设置施划水线的塑胶软管，水线施划介质经塑料软管自然流淌至待划线地面上，实现水线的施划。这样，在自动划线设备4施划标线的过程中，水线放样机构7上的塑胶软管则实现对相邻地面标线的水线施划。

如图5至图8所示，分别给出了本发明中自动划线设备的主视图、后视图、仰视图和俯视图，图9至图12均给出了其立体图（图11中不含玻璃珠撒播机构9，图12中不含划线机构8），所示的自动划线设备由划线设备底盘10、设备挂架13、划线机构8和玻璃珠撒播机构9组成，划线机构8和玻璃珠撒播机构9分别设置于划线设备底盘10的前端和后端。划线设备底盘10底部的前端和后端分别设置有1个前划线轮11和2个后划线轮12，设备挂架13竖向地固定于划线设备底盘10的内侧，设备挂架13上开设有5个长槽孔14，划线设备底盘10经穿过长槽孔14的螺栓与智能电动车底盘1相连接。在划线设备底盘10跟随智能电动车底盘1行驶的过程中，前划线轮11和后划线轮12均与路面相接触，长槽孔14使得划线设备底盘10可在竖向方向上进行一定范围的活动，实现了划线设备底盘与智能电动车底盘的连接以及随路面地形上下浮动。

所示的划线机构8由涂料桶15、划线料斗27、料桶开闭气缸20、料斗升降气缸21、料斗开闭气缸22组成，涂料桶15固定于划线设备底盘10的前端，用于存储划线涂料，涂料桶15中设置有搅拌叶片19，涂料桶15的上端设置有气动搅拌马达18，气动搅拌马达18的输出轴与搅拌叶片19相连接，在气动搅拌马达18带动搅拌叶片19转动的过程中，实现对涂料桶15中涂料的搅拌。涂料桶15底部的出料口上设置有料桶闸板23，料桶闸板23用于控制涂料桶15上出料口的开闭，料桶开闭气缸20经折形连杆25和第一连杆24对料桶闸板23的开启和闭合状态机型控制，所示划线设备底盘10上固定有气缸支架37，料桶开闭气缸20和料斗升降气缸21的缸体端均铰接于气缸支架37上，折形连杆25的中部铰接于方箱16上，折形连杆15的一端与料桶开闭气缸20的伸缩杆相铰接，另一端与第一连杆24的上端相铰接，第一连杆24的下端铰接于料桶闸板23上。这样，当料桶开闭气缸20的伸缩杆处于伸出状态时，经折形连杆25和第一连杆24迫使料桶闸板23下压，使得涂料桶15的出料口处于关闭状态；当料桶开闭气缸20的伸缩杆处于缩回状态时，经折形连杆25和第一连杆24迫使料桶闸板23上移，使得涂料桶15的出料口处于打开状态。

所示划线料斗27位于涂料桶15出料口外侧的下方，划线料斗27的上端开口、下端为出料口，划线料斗27的出料口上设置有料斗闸板31，料斗闸板31对划线料斗27的开启和闭合进行控制。涂料桶15的出料口与划线料斗27之间设置有落料槽26，落料槽26用于将涂料桶15流出的涂料导流至划线料斗27中。划线料斗27的前端经第二连杆28固定于转轴29上，转轴29铰接于划线设备底盘10上，这样，通过拨动划线料斗27的后端即可驱使划线料斗27进行升降。划线料斗27的后端铰接于升降连杆30的下端，料斗升降气缸21的伸缩杆铰接于升降连杆30的上端，这样，当料斗升降气缸21的伸缩杆处于伸出状态时，使得升降连杆30对划线料斗27的后端进行抬升，此时划线料斗27处于升起状态；当料斗升降气缸21的伸缩杆处于缩回状态时，使得升降连杆30对划线料斗27的后端进行下压，此时划线料斗27处于下落状态，下落状态时进行划线作业。

所示料斗开闭气缸22的缸体铰接于升降连杆30上，划线料斗27上铰接有闸板拨叉32，闸板拨叉32的下端开设有限位槽，料斗闸板31的两侧固定有伸入限位槽中的凸轴，闸板拨叉32的后端铰接于第三连杆33的下端，第三连杆33的上端铰接于料斗开闭气缸22的伸缩杆上，这样，在料斗开闭气缸22的伸缩杆处于回缩状态时，第三连杆33对闸板拨叉32具有上抬的作用力，进而带动料斗闸板31对划线料斗27的下料口进行关闭；在料斗开闭气缸22的伸缩杆处于伸出状态时，第三连杆33对闸板拨叉32具有下压的作用力，进而带动料斗闸板31对划线料斗27的下料口进行开启，此时进行标线的施划。

所示玻璃珠撒播机构9由玻璃珠料盒17、玻璃珠撒播器34、撒播滚轮36以及离合动力传递机构组成，玻璃珠料盒17固定于划线设备底盘10的后端，用于存储反光玻璃珠；玻璃珠撒播器34倾斜设置，玻璃珠撒播器34的上端经固定轴50固定于划线设备底盘10上，玻璃珠料盒17的底部经圆形管道35与玻璃珠撒播器34相连通，以便将玻璃珠料盒17中的玻璃珠导流至玻璃珠撒播器34中。撒播滚轮36设置于玻璃珠撒播器34的出料口处，只有当撒播滚轮36转动时，玻璃珠撒播器34中的玻璃珠才可经出料口流出。离合动力传递机构用于将后划线轮12的转动力传递至撒播滚轮36，以驱使撒播滚轮36转动，并可根据是否需要撒播玻璃珠对撒播滚轮36的转动状态进行控制。

如图13所示，给出了本发明中自动划线设备的局部示意图，图14给出了本发明中离合动力传递机构的结构示意图，所示的离合动力传递机构由离合气缸38、压板39、长杠杆40、拨动连杆41、主动链轮42、从动链轮43、传动链44、主动齿形联轴器46、被动齿形联轴器45、摆动拨叉48以及万向节联轴器49组成，离合气缸38以伸缩杆朝下的状态设置，离合气缸38的缸体铰接于与划线设备底盘10相固定的支架上，压板39的内端铰接于划线设备底盘10上，外端铰接于离合气缸38的伸缩杆上。长杠杆40的中部铰接于划线设备底盘10上，长杠杆40的外端位于压板39的下方，且长杠杆40的外端上固定有便于与压板39相顶触的垫块，以便离合气缸38的伸缩杆下压压板39的过程中，也可同步下压长杠杆40的外端。长杠杆40的内端与拨动连杆41相铰接。

所示主动链轮42设置于后划线轮12的轮轴上，在后划线轮12与地面接触并跟随智能电动车垫盘1转动的过程中，可带动主动链轮42同步转动。所示主动齿形联轴器46与被动齿形联轴器45同轴设置，并均通过轴承固定于划线设备底盘10的下表面上，从动链轮43与主动齿形联轴器46同轴固定，从动链轮43与主动链轮42经传动链44传动连接，这样，主动链轮42的转动可带动主动齿形联轴器46进行转动。主动齿形联轴器46与被动齿形联轴器45以齿面相对的形式布置，被动齿形联轴器45上设置有始终迫使被动齿形联轴器45与主动齿形联轴器46相啮合的复位弹簧。

被动齿形联轴器45经万向节联轴器49与撒播滚轮36传动连接，拨动连杆41固定连接有摆动拨叉48，主动齿形联轴器46上设置有拨动槽47，摆动拨叉48上设置有伸入至拨动槽47中的凸块。这样，当离合气缸38的伸缩杆处于回缩状态时，被动齿形联轴器45与主动齿形联轴器46相啮合，后划线轮12的转动会依次经主动链轮42、传动链44、从动链轮43、主动齿形联轴器46、被动齿形联轴器45、万向节联轴器49传递至撒播滚轮36，驱使撒播滚轮36进行转动，转动的撒播滚轮36可将玻璃珠撒播器34中的玻璃珠撒播出来。当离合气缸38的伸缩杆处于伸出状态时，会经压板39压持长杠杆40的外端下翘、内端上翘，进而带动摆动拨叉48向外侧拨动被动齿形联轴器45，使被动齿形联轴器45与主动齿形联轴器46相分离，此时的撒播滚轮36不转动，玻璃珠撒播停止。

如图15、图16和图17所示，分别给出了本发明中图像识别巡线系统的主视图和立体图，所示的图像识别巡线系统由巡线系统支架53、相机外罩55、避光柔性风琴帘56、图像识别工控机57工业相机59以及环形光源60组成，巡线系统支架53的内端固定有连接板58，巡线系统支架53经连接板58固定于智能电动车底盘1上，相机外罩55以开口朝下的形式固定于巡线系统支架53上，工业相机59以摄像头朝下的形式固定于相机外罩55的顶壁上，环形光源60设置于工业相机59的外围。避光柔性风琴帘56设置于相机外罩55下端的外沿上，使用时，避光柔性风琴帘56与地面相接触，并可随地形进行一定量的上下活动，使得工业相机59和环形光源60始终处于一个密闭环境中，在环形光源60的照射下，便于工业相机59对路面上的放样水线的图像进行采集和识别。

所示巡线系统支架53的外围还设置有外壳54，所示巡线系统支架53上靠近清扫设备2的一侧设置有高压气体吹清喷嘴61，高压气体吹清喷嘴61的进气口经带电磁阀的管路与气源设备6（空气压缩机）的出气端相连通，以便对清扫后的待划线路面进一步吹风清理。巡线系统支架53上靠近自动划线设备4的一侧设置有扇形底漆喷嘴62，扇形底漆喷嘴62的进口经管路与底漆罐79的出料口相连通，底漆罐79的出料口上设置有电控球阀，底漆罐79的上端外接压力气体，在压力气体的作用下将底漆从扇形底漆喷嘴62喷出，实现施划标线前的喷底漆作业。

如图18所示，给出了本发明中清扫设备的立体图，所示的清扫设备2由清扫支架63、气动清扫马达64、清扫控制气缸65、支座68、导轨69、滑块70和扫刷68组成，所示的清扫支架63经清扫连接板66固定于智能电动车底盘1上，清扫连接板66上开设有4个同圆心的弧形孔89，这样，清扫支架63可以以一定的倾斜角度固定于智能电动车底盘1上，使得扫刷67的前端低、后端高，便于对路面上的灰尘进行清理。

所示的清扫控制气缸65以伸缩杆朝向的形式布置，清扫控制气缸65的缸体铰接于清扫支架63上，清扫控制气缸65的伸缩杆铰接于支座68上，气动清扫马达64以输出轴朝下的形式固定于支座68上，扫刷67固定于气动清扫马达64的输出轴上，这样，气动清扫马达64带动扫刷67转动实现对路面的清扫。导轨69以竖直状态固定于清扫支架63上，滑块70固定于支座68上并与导轨69相配合，这样，当清扫控制气缸65的伸缩杆处于伸出状态时，推动支座68运动至较低位置，此时气动清扫马达64带动扫刷67实现对路面的清扫；当清扫控制气缸65的伸缩杆处于缩回状态时，推动支座68被拉至较高位置，此时扫刷67地面相脱离，以避免在非清扫状态扫刷67与地面之间的过度摩擦。

如图19所示，给出了本发明中智能电动车底盘的立体图，所示智能电动车底盘1的前端设置有前车轮71、驾驶位74、方向盘73、行车控制面板75、电子转向机、行驶踏板和制动踏板，电子转向机用于控制前车轮自动转向，以实现智能电动车底盘的自动驾驶。驾驶位上的驾驶员通过对行驶踏板、制动踏板和行车控制面板的操控，以实现现智能电动车底盘的手动驾驶。所示智能电动车底盘1的后端设置有后车轮72、行驶电机90和电池组76，行驶电机90用于驱使后车轮72进行转动，以实现智能电动车底盘1的行走。

如图20所示，给出了本发明中智能电动车底盘的局部放大图，所示的智能电动车底盘1的后车轮72的外侧设置有用于对其形式速度进行测量的电子码盘，电子码盘的外围设置有对其保护的电子码盘外壳78，所示的电子码盘由主动带轮80、从动带轮81和数字编码器83组成，主动带轮80固定于后车轮72轮轴的外端，从动带轮81固定于数字编码器83的转轴上，数字编码器83固定于智能电动车底盘1上，所示主动带轮80与从动带轮81经传输带82传动连接，这样，行驶电机90驱使后车轮72转动的过程中，经传输带82亦带动数字编码器83转动，进而实现对形式速度的测量。

如图21所示，给出了本发明中水线放样机构的结构示意图，所示的水线放样机构由固定支架84、伸缩支架85和下摆支架86组成，固定支架与智能电动车底盘1的长度方向相垂直，智能电动车底盘1的侧壁上固定有两个固定销87，固定支架84上固定有两个用于插入固定销中的销轴88，伸缩支架85可伸缩地插入固定支架84中，下摆支架86以竖直朝下的形式固定于伸缩支架85的外端。下摆支架86用于固定施划水线的塑胶软管，水线施划介质经塑料软管自然流淌至待划线地面上，实现水线的施划。

Claims (9)

1.一种高速公路无人驾驶自动划线车，包括智能电动车底盘（1）、清扫设备（2）、图像识别巡线系统（3）、自动划线设备（4）、底漆喷涂设备（5）、气源设备（6）和控制箱，智能电动车底盘可工作于人工驾驶模式或自动驾驶模式，清扫设备、图像识别巡线系统和自动划线设备由前至后依次设置于智能电动车底盘的一侧，清扫设备用于对路面上待划线区域的清扫，图像识别巡线系统用于对待划线区域的放样水线进行识别和寻迹，底漆喷涂设备用于对待划线区域喷涂底漆，自动划线设备用于涂画地标线，气源设备用于提供压缩空气，控制箱用于控制划线车的运行；其特征在于：所述自动划线设备由划线设备底盘（10）、设备挂架（13）、划线机构（8）和玻璃珠撒播机构（9）组成，划线机构实现地标线的自动涂画，玻璃珠撒播机构用于将反光玻璃珠自动撒播在画好的地标线上；设备挂架固定于划线设备底盘的一侧，设备挂架上设置有多个实现划线设备底盘与智能电动车底盘相连接的竖向长槽孔（14），划线设备底盘上设置有划线过程中与路面相接触的前划线轮（11）和后划线轮（12），竖向的长槽孔实现了划线设备底盘与智能电动车底盘的连接以及随路面地形上下浮动；

所述划线机构由涂料桶（15）、料桶开闭气缸（20）、划线料斗（27）、料斗升降气缸（21）、料斗开闭气缸（22）组成，料桶开闭气缸和料斗升降气缸均铰接于气缸支架（37）上，气缸支架固定于划线设备底盘上，涂料桶设置于划线设备底盘的前端，涂料桶下端的出料口上设置有料桶闸板（23），料桶开闭气缸经折形连杆（25）和第一连杆（24）驱使料桶闸板（23）的开启和闭合，折形连杆的一端铰接于料桶开闭气缸的伸缩杆上，另一端铰接于第一连杆的一端，第一连杆的另一端铰接于料桶闸板上，折形连杆的中部铰接固定；划线料斗位于涂料桶下端出料口的下方，划线料斗的上端开口、下端为出料口，涂料桶的出料口的下方设置有将涂料导流至划线料斗中的落料槽（26）；划线料斗的前端经第二连杆（28）固定于转轴（29）上，转轴转动设置于划线设备底盘上，划线料斗的后端铰接于升降连杆的下端，升降连杆的上端铰接于料斗升降气缸的伸缩杆上；划线料斗底部的出料口上设置有料斗闸板（31），划线料斗上设置有控制料斗闸板对划线料斗的出料口进行开启和闭合控制的闸板拨叉（32），料斗开闭气缸铰接于升降连杆上，料斗开闭气缸的伸缩杆铰接于第三连杆（33）的一端，第三连杆的另一端铰接于闸板拨叉（32）上；

所述玻璃珠撒播机构由玻璃珠料盒（17）、玻璃珠撒播器（34）、撒播滚轮（36）以及驱使撒播滚轮转动和停止的离合动力传递机构组成，玻璃珠料盒的底部经圆形管道（35）与玻璃珠撒播器相连通，以便将玻璃珠导流至玻璃珠撒播器中；撒播滚轮设置于玻璃珠撒播器的出料口处，撒播滚轮的转动将玻璃珠经出料口排出；后划线轮（12）在与地面摩擦力作用下转动过程中，经离合动力传递机构将动力传递至撒播滚轮，以驱使撒播滚轮转动和停止，实现对玻璃珠的撒播控制。

2.根据权利要求1所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述离合动力传递机构由离合气缸（38）、摆动拨叉（48）、主动链轮（42）、从动链轮（43）、主动齿形联轴器（46）、被动齿形联轴器（45）和万向节联轴器（49）组成，主动链轮固定于后划线轮（12）的轮轴上，主动齿形联轴器与被动齿形联轴器同轴设置并经轴承固定于划线设备底盘（10）上，从动链轮与主动齿形联轴器同轴固定，从动链轮与主动链轮经传动链（44）传动连接，被动齿形联轴器上设置有迫使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相啮合的复位弹簧，被动齿形联轴器经万向节联轴器与撒播滚轮（36）相连接；离合气缸以伸缩杆朝下的形式设置，离合气缸的伸缩杆依次经压板（39）、长杠杆（40）和拨动连杆（41）与摆动拨叉相连接，压板的一端铰接固定，另一端铰接于离合气缸的伸缩杆上，长杠杆的一端位于压板的下方，另一端与拨动连杆相铰接，长杠杆的中部铰接于智能电动车底盘（1）上，拨动连杆与摆动拨叉相连接，被动齿形联轴器上设置有与摆动拨叉相配合的拨动槽（47）；当离合气缸的伸缩杆处于缩回状态时，在复位弹簧的作用下使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相啮合，后划线轮的转动带动撒播滚轮（36）转动实现玻璃珠的撒播；当离合气缸的伸缩杆处于伸出状态时，驱使主动齿形联轴器与被动齿形联轴器相分离，使得撒播滚轮（36）停止玻璃珠的撒播。

3.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述图像识别巡线系统（3）由巡线系统支架（53）、相机外罩（55）、避光柔性风琴帘（56）、工业相机（59）、环形光源（60）和图像识别工控机（57）组成，巡线系统支架经连接板（58）固定于智能电动车底盘（1）上，相机外罩的下端开口，避光柔性风琴帘设置于相机外罩下端开口的四周上，工业相机以摄像头朝下的形式固定于相机外罩中的顶部，环形光源设置于工业相机的四周；图像识别工控机与工业相机相连接，用于对采集的图像数据进行处理。

4.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述清扫设备（2）由清扫支架（63）、气动清扫马达（64）、清扫控制气缸（65）、支座（68）和扫刷（67）组成，清扫支架经清扫连接板（66）与智能电动车底盘（1）相连接，清扫连接上开设有4个同圆心分布的弧形孔（89）；清扫控制气缸以伸缩杆竖直朝下的形式布置，清扫控制气缸的缸体铰接于清扫支架上，清扫控制气缸的伸缩杆的前端铰接于支座上，清扫支架上设置有竖向的导轨（69），支座上固定有与导轨相配合的滑块（70），气动清扫马达以输出轴朝下的形式设置于支座上，扫刷固定于清扫马达的输出轴上。

5.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述智能电动车底盘（1）上还设置有水线放样机构（7），水线放样机构由固定支架（84）、伸缩支架（85）和下摆支架（86）组成，固定支架与智能电动车底盘（1）的长度方向相垂直，智能电动车底盘的侧壁上固定有两个固定销（87），固定支架上固定有两个用于插入固定销中的销轴（88），所述伸缩支架可伸缩地插入固定支架中，下摆支架以竖直朝下的形式固定于伸缩支架的外端；下摆支架用于固定施划水线的塑胶软管，水线施划介质经塑料软管自然流淌至待划线地面上，实现水线的施划。

6.根据权利要求3所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述巡线系统支架（53）上靠近清扫设备（2）的一侧固定有朝下的高压气体吹清喷嘴（61），高压气体吹清喷嘴的进气口经带电磁阀的管路与气源设备（6）相连通；所述底漆喷涂设备（5）由底漆罐（79）和扇形底漆喷嘴（62）组成，扇形底漆喷嘴以朝下的形式固定于巡线系统支架上靠近自动划线设备（4）的一侧，底漆罐的出口上设置有电控球阀，底漆罐上的电控球阀的出口经管路与扇形底漆喷嘴的进口相连通。

7.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述智能电动车底盘（1）的前端设置有前车轮（71）、驾驶位（74）、方向盘（73）、行车控制面板（75）、电子转向机、行驶踏板和制动踏板，电子转向机用于控制前车轮自动转向，以实现智能电动车底盘的自动驾驶；驾驶位上的驾驶员通过对行驶踏板、制动踏板和行车控制面板的操控，以实现现智能电动车底盘的手动驾驶；所述智能电动车底盘的后端设置有后车轮（72）、行驶电机（90）和电池组（76），行驶电机用于驱使后车轮进行转动，以实现智能电动车底盘的行走。

8.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述智能电动车底盘（1）上后车轮（72）的外侧设置有用于测量划线车行驶速度的电子码盘，电子码盘由主动带轮（80）、从动带轮（81）和数字编码器（83）组成，主动带轮固定于后车轮轮轴的外端，从动带轮固定于数字编码器的转轴上，数字编码器固定于智能电动车底盘上，所述主动带轮与从动带轮经传输带（82）传动连接。

9.根据权利要求1或2所述的高速公路无人驾驶自动划线车，其特征在于：所述划线设备底盘（10）上设置有气源处理原件（51）和电磁阀组（52）。

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