CN113152215A - 一种压路机贴边系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种压路机贴边系统，包括：非接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第一距离和后轮边缘与路边沿的第二距离；接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第三距离和后轮边缘与路边沿的第四距离；角度传感器用于采集压路机的转角；车速传感器用于采集压路机的车速；显示控制器用于根据第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、转角和车速调整压路机的转角和车速，使压路机贴边行驶。本发明实现了压路机自动贴边压实，无需驾驶员操作，降低了对驾驶员的操作技能要求，有效提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量，避免欠压与掉渣的现象。

Description

一种压路机贴边系统

技术领域

本发明实施例涉及压路机技术领域，尤其涉及一种压路机贴边系统。

背景技术

随着科学技术的发展，工程机械设备的智能化、自动化施工也在不断进步，压路机作为道路机械设备，广泛应用于道路、大坝的压实作业，其中道路施工对压路机的性能与操作要求最高。

道路的结构分为三层，最上面为面层，施工时由摊铺机将沥青摊平，通过双钢轮压路机分初压、复压、终压三个阶段压实，压实采取先压边缘，再压中间。路边缘由路沿石拼接形成，由于双钢轮压路机前后钢轮的结构，钢轮两侧存在盲区，在贴近沿石施工时，驾驶员无法观察钢轮到沿石的距离，单人施工难度大，即使通过镜子或者摄像头观察到，对驾驶员的操作水平要求也极高。驾驶水平不足，会导致贴边距离过远，欠压面积过大，出现烂边、掉渣现象，贴边距离过近，又易撞击路边沿石。如何解决贴边压实问题，是困扰着各大主机厂和用户的一大难题。

发明内容

本发明提供一种压路机贴边系统，实现了压路机自动贴边压实，无需驾驶员操作，降低了对驾驶员的操作技能要求，有效提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量，避免欠压与掉渣的现象。

本发明实施例提供了一种压路机贴边系统，包括：非接触式测距装置、接触式测距装置、角度传感器、车速传感器以及显示控制器；

所述非接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第一距离和后轮边缘与路边沿的第二距离，并将所述第一距离和所述第二距离发送给所述显示控制器；

所述接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第三距离和后轮边缘与路边沿的第四距离，并将所述第三距离和所述第四距离发送给所述显示控制器；

所述角度传感器用于采集压路机的转角，并将转角发送给所述显示控制器；

所述车速传感器用于采集压路机的车速，并将车速发送给所述显示控制器；

所述显示控制器用于根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第四距离、所述转角和所述车速调整所述压路机的转角和车速，使所述压路机贴边行驶。

可选的，所述非接触式测距装置包括至少八个非接触式测距传感器，所述至少八个非接触式测距传感器包括分别安装于前轮的左前侧和左侧的第一传感器和第二传感器，分别安装于前轮的右前侧和右侧的第三传感器和第四传感器，分别安装于后轮的左后侧和左侧的第五传感器和第六传感器，以及分别安装于后轮的右后侧和右侧的第七传感器和第八传感器。

可选的，所述显示控制器用于在所述第一传感器测得的第一子距离、第二传感器测得的第二子距离、所述第五传感器测得的第五子距离以及所述第六传感器测得的第六子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制所述压路机贴边驶入；

或者，所述显示控制器用于在所述第三传感器测得的第三子距离、第四传感器测得的第四子距离、所述第七传感器测得的第七子距离以及所述第八传感器测得的第八子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制所述压路机贴边驶入。

可选的，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶入阶段根据第一传感器测得的第一子距离和第二传感器测得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于所述目标驶入角时，控制所述当前驶入角维持等于所述目标驶入角，直至所述接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制所述压路机贴边行驶；

或者，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶入阶段根据第三传感器测得的第三子距离和第四传感器测得的第四子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于所述目标驶入角时，控制所述当前驶入角维持等于所述目标驶入角，直至所述接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制所述压路机贴边行驶。

可选的，沿所述压路机的后轮中心指向前轮中心的方向，所述第一传感器与所述前轮中心的距离大于所述前轮的半径，所述第三传感器与所述前轮中心的距离大于所述前轮的半径；

所述显示控制器用于在压路机贴边行驶时，根据所述第一传感器测得的第一子距离确定压路机前方路边沿的轨迹，根据所述路边沿的轨迹、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述车速调整压路机的转角和车速；或者，所述显示控制器用于在压路机贴边行驶时，根据所述第三传感器测得的第三子距离确定压路机前方路边沿的轨迹，根据所述路边沿的轨迹、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述车速调整压路机的转角和车速。

可选的，所述接触式测距装置包括至少四个接触式测距传感器，所述至少四个接触式测距传感器包括安装于前轮的左前侧的第一接触传感器和安装于前轮的右前侧的第二接触传感器；所述第一接触传感器用于测量所述前轮的边缘与路边沿的第一补偿距离值，所述第二接触传感器用于测量所述前轮的边缘与路边沿的第二补偿距离值；

所述显示控制器用于当所述路边沿相对于所述压路机的斜率大于设定值，或者所述第一补偿距离值超出设第三设定范围，或者第五传感器测得的第五子距离或第六传感器测得的第六子距离超出第四设定范围时，判断所述车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制所述控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式；

或者，所述显示控制器用于当所述路边沿相对于所述压路机的斜率大于设定值，或者所述第二补偿距离值超出设第三设定范围，或者第七传感器测得的第七子距离或第七传感器测得的第八子距离超出第四设定范围时，判断所述车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制所述控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式。

可选的，所述显示控制器用于在普通模式下，根据所述第二传感器测得的第二子距离确定压路机的贴边距离，根据所述贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速；

或者，所述显示控制器用于在普通模式下，根据所述第四传感器测得的第四子距离确定压路机的贴边距离，根据所述贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速。

可选的，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第一传感器测得的第一子距离和第二传感器测得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于目标驶出角时，控制所述当前驶出角维持等于所述目标驶出角，直至所述第一子距离满足驶出条件时，控制所述压路机与所述路边沿平行行驶；

或者，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第三传感器测得的第三子距离和第四传感器测得的第四子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于所述目标驶出角时，控制所述当前驶出角维持等于所述目标驶出角，直至第三子距离满足设定驶出条件时，控制所述压路机与所述路边沿平行行驶。

可选的，压路机贴边系统还包括：

高度调整装置，用于调整所述非接触式测距装置与地面的距离。

可选的，所述接触式测距传感器包括滚轮、连杆、壳体、弹性件、高精度变阻器以及传感器座，连杆包括第一杆、第二杆和第三杆，第二杆的一端与第一杆的中心部位连接，第三杆的一端与第二杆连接，滚轮绕第一杆转动，第二杆延伸至壳体内，弹性件设置于壳体内，第二杆的另一端与弹性件连接，第三杆与高精度变阻器的滑动端连接，壳体远离滚轮的一端以及高精度变阻器的一端固定于传感器座上。

本发明实施例通过接触式测距装置和非接触式测距装置测量压路机与路边沿的距离，通过角度传感器采集压路机的转角，车速传感器用于采集压路机的车速，通过显示控制器接收第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、转角和车速，并进行路径规划，并调整压路机的转角和车速，使压路机贴边行驶，实现压路机自动贴边压实，无需驾驶员操作，降低了对驾驶员的操作技能要求，有效提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量，避免欠压与掉渣的现象。此外，本实施例采用接触式测距装置和非接触式测距装置同时测量压路机与路边沿的距离，使得测得的压路机与路边沿的距离更加准确，避免出现路边沿凸起等特殊情况时测距不准确，进一步提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种压路机贴边系统的模块示意图；

图2是本发明实施例提供的一种压路机的俯视示意图；

图3是本发明实施例提供的一种压路机的侧视示意图；

图4是本发明实施例提供的一种驶入示意图；

图5是本发明实施例提供的一种转向控制曲线；

图6是本发明实施例提供的根据边沿数据拟合的边沿曲线；

图7是本发明实施例提供的转向控制曲线；

图8是本发明实施例提供的一种接触式测距传感器的示意图；

图9是本发明实施例提供的一种接触式测距传感器的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本实施例提供了一种压路机贴边系统，图1是本发明实施例提供的一种压路机贴边系统的模块示意图，参考图1，该压路机贴边系统包括：非接触式测距装置2、接触式测距装置3、角度传感器6、车速传感器4以及显示控制器5；

非接触式测距装置2用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第一距离和后轮边缘与路边沿的第二距离，并将第一距离和第二距离发送给显示控制器；

接触式测距装置3用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第三距离和后轮边缘与路边沿的第四距离，并将第三距离和第四距离发送给显示控制器；

角度传感器6用于采集压路机的转角，并将转角发送给显示控制器；

车速传感器4用于采集压路机的车速，并将车速发送给显示控制器；

显示控制器5用于根据第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、转角和车速调整压路机的转角和车速，使压路机贴边行驶。

其中，非接触式测距装置2可以包括激光测距传感器，红外测距传感器、毫米波雷达传感器或超声波雷达传感器等非接触式测距传感器。非接触式测距装置2实时采集压路机的前轮边缘以及后轮边缘与路边沿的距离，如，压路机对右侧的路边沿进行贴边行驶，则非接触式测距装置2采集前轮右边缘与右侧路边沿的距离以及后轮右边缘与右侧路边沿的距离。非接触式测距装置2基于CAN网络与集成式显示控制器5通讯。接触式测距装置3在压路机距离路边沿较近时采集压路机前轮边缘和后轮边缘与路边沿的距离，通过硬线等信号产生方向将距离信号给显示控制器5。角度传感器6装在压路机铰接轴上方，基于CAN网络与显示控制器5通讯。显示控制器5设置于驾驶室内，显示控制器5可进行人机交互，通过触摸或按键形式，进行压路机基本参数设定、非接触式测距装置2的标定、角度传感器6标定、贴边距离设定、接触式测距装置3的标定，同时还有贴边距离实时显示，路径规划显示，压路机转动角度显示，车速显示等。显示控制器5根据第一距离、第二距离、第三距离和第四距离判断压路机与路边沿的距离和角度等参数，并结合角车速传感器测得的转角和车速传感器测得的车速调整压路机的转角和车速，使压路机贴边行驶。

本实施例通过接触式测距装置和非接触式测距装置测量压路机与路边沿的距离，通过角度传感器采集压路机的转角，车速传感器用于采集压路机的车速，通过显示控制器接收第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、转角和车速，并进行路径规划，并调整压路机的转角和车速，使压路机贴边行驶，实现压路机自动贴边压实，无需驾驶员操作，降低了对驾驶员的操作技能要求，有效提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量，避免欠压与掉渣的现象。此外，本实施例采用接触式测距装置和非接触式测距装置同时测量压路机与路边沿的距离，使得测得的压路机与路边沿的距离更加准确，避免出现路边沿凸起等特殊情况时测距不准确，进一步提高贴边压实的安全性和道路边缘施工质量。

图2是本发明实施例提供的一种压路机的俯视示意图，图3是本发明实施例提供的一种压路机的侧视示意图，参考图2和图3，非接触式测距装置包括至少八个非接触式测距传感器，至少八个非接触式测距传感器包括分别安装于前轮的左前侧和左侧的第一传感器21和第二传感器22，分别安装于前轮的右前侧和右侧的第三传感器23和第四传感器24，分别安装于后轮的左后侧和左侧的第五传感器25和第六传感器26，以及分别安装于后轮的右后侧和右侧的第七传感器27和第八传感器28。

具体的，非接触式测距传感器可以为激光测距传感器，红外测距传感器、毫米波雷达传感器或超声波雷达传感器等非接触式测距传感器。压路机相对于左侧道路边缘贴边行驶时，第一传感器21、第二传感器22、第五传感器25和第六传感器26分别测量前轮左侧边缘以及后轮左侧边缘与路边沿的距离。压路机相对于右侧道路边缘贴边行驶时，第三传感器23、第四传感器24、第七传感器27和第八传感器28分别测量前轮右侧边缘以及后轮右侧边缘与路边沿的距离。其中，第二传感器22和第四传感器24可以分别安装在前轮的左侧中心位置和前轮的右侧中心位置。第六传感器26和第八传感器28可以分别安装在后轮的左侧中心位置和后轮的右侧中心位置。

可选的，显示控制器5用于在第一传感器21测得的第一子距离、第二传感器22测得的第二子距离、第五传感器25测得的第五子距离以及第六传感器26测得的第六子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制压路机贴边驶入。

具体的，压路机沿道路左侧边缘行驶时，显示控制器判断第一子距离、第二子距离、第五子距离和第六子距离是否均在感应距离设定值内，当四个距离均在感应距离设定值内时，显示控制器提示可开启自动贴边模式。驾驶员开启自动贴边模式时，显示控制器接收到贴边行驶指令，此时，显示控制器控制压路机自动贴边驶入路边沿。

需要说明的是，感应距离设定值可以根据接触式测距装置的最大可测距离设定，感应距离设定值可以略小于接触式测距装置的最大可测距离，例如为最大可测距离的0.8倍等，使得在贴边驶入阶段接触时测距装置具有较高的测距准确性，从而更好的与非接触式测距装置配合实现压路机贴边驶入的精确控制。

可选的，显示控制器5用于在第三传感器23测得的第三子距离、第四传感器24测得的第四子距离、第七传感器27测得的第七子距离以及第八传感器28测得的第八子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制压路机贴边驶入。

具体的，压路机沿道路右侧边缘行驶时，显示控制器5判断第三子距离、第四子距离、第七子距离以及第八子距离是否均在感应距离设定值内，当四个距离均在感应距离设定值内时，显示控制器5提示可开启自动贴边模式。驾驶员开启自动贴边模式时，显示控制器5接收到贴边行驶指令，此时，显示控制器5控制压路机自动贴边驶入路边沿。

具体的，进入贴边驶入阶段后，显示控制器5控制压路机先以目标驶入角驶入路边缘，下述为如何控制以目标驶入角驶入：

压路机沿道路右侧边缘行驶时，图4是本发明实施例提供的一种驶入示意图，参考2和图4，可选的，显示控制器5用于在压路机的贴边驶入阶段根据第三传感器23测得的第三子距离X1和第四传感器24测得的第四子距离X2确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于目标驶入角时，控制当前驶入角维持等于目标驶入角，直至接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制压路机贴边行驶。

具体的，在驶入阶段的初始阶段，压路机先维持一定的车转角开始驶入，随着压路机的前进，压路机当前驶入角

开始接近目标驶入角β，其中，第三子传感器与第四子传感器之间的距离为c。当前驶入角等于目标驶入角β时，随着压路机的前进，当前驶入角越来越大，显示控制器开始转向控制，使当前驶入角维持在目标驶入角β。

转向控制的实现原理：当前驶入角与目标驶入角β的差值即需转动角，不同需转动角进行不同的PWM输出电流给转向电磁阀，小角度的需转动角用小PWM输出电流控制，大角度的需转动角用大PWM输出电流控制，这样可以实现小角度精准控制，大角度快速响应的效果。由于压路机转向负载大，小PWM输出电流时存在无响应或响应慢问题，这里假设电磁阀起跳电流为e，电磁阀的最大工作电流为f，PWM输出电流为E，需转动角为B。受限于压路机本身的可转向的角度范围α，单侧转向角度为0.5α。可以采用图5所示转向控制曲线进行转向控制，图5是本发明实施例提供的一种转向控制曲线。由于压路机的电磁阀的控制电流与压路机的转向阀的响应成线性关系，需转动角与PWM输出电流的关系采用如下函数关系控制：当B<0.5α时：

当B>0.5α时：E＝f。

控制压路机以目标驶入角驶入过程中，接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第四子距离X2满足X2cosβ＝Max时，控制压路机贴边行驶，即控制压路机与路边缘平行，此时需转动角为β，根据转向控制，PWM输出电流给电磁阀，使当前驶入角＝0，当X1、X2均大于贴边行驶最小值Min且小于贴边行驶最大值Max，压路机进入贴边轨道，驶入阶段结束。

其中，第一设定范围根据贴边行驶最小值Min、贴边行驶最大值Max、接触式测距装置的位置以及目标驶入角β确定，当补偿距离值在第一设定范围内或第四子距离X2满足X2cosβ＝Max时，控制压路机的当前驶入角等于0后，X1、X2均大于贴边行驶最小值Min且小于贴边行驶最大值Max。

此外，需要说明的是，图4中X3为第七子传感器测得的第七子距离，X4为第八子传感器测得的第八子距离。

可选的，参考2，压路机沿道路左侧边缘行驶时，显示控制器5用于在压路机的贴边驶入阶段根据第一传感器21测得的第一子距离和第二传感器测22得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于目标驶入角时，控制当前驶入角维持等于目标驶入角，直至接触式测距装置3测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制压路机贴边行驶。

具体的，压路机沿道路左侧边缘的驶入过程与沿右侧边缘的驶入过程一致，在此不再赘述。

可选的，参考2和图4，沿压路机的后轮中心指向前轮中心的方向，第一传感器21与前轮中心的距离大于前轮的半径，第三传感器23与前轮中心的距离大于前轮的半径。即第一传感器21和第三传感器23均相对于前轮向前探出一定的距离。

可选的，显示控制器5用于在压路机贴边行驶时，根据第三子距离X1确定压路机前方路边沿的轨迹，根据路边沿的轨迹、第一距离、第二距离和第三距离调整压路机的转角和车速(压路机沿道路右侧边缘行驶。或者，显示控制器5用于在压路机贴边行驶时，根据第一子距离确定压路机前方路边沿的轨迹，根据路边沿的轨迹、第一距离、第二距离和第三距离调整压路机的转角和车速(压路机沿道路左侧边缘行驶)。

具体的，贴边形式阶段为让压路机在贴边行驶最小值Min和贴边行驶最大值Max之间贴边行驶，主要包括两部分工作，数据采集与方向修正控制。

数据采集主要包括：最前端第一传感器21和第三传感器23到前轮中心的距离为c，我们可以得到前方道路c段距离的数据，第一传感器21和第三传感器23的频率为z，共可采集前方样本数量为

个，根据第一传感器21或第三传感器23采集的距离值，通过最小二乘法，拟合出边沿曲线见图6，图6是本发明实施例提供的根据边沿数据拟合的边沿曲线，边缘曲线斜率为

方向修正控制过程包括显示控制器5根据路边沿的轨迹、接触式测距装置测得的压路机前路边缘与路边沿的距离、非接触式测距装置测得的第一距离和第二距离调整压路机的转角和车速，使压路机在贴边行驶最小值Min和贴边行驶最大值Max之间贴边行驶。

本实施例根据路边沿的曲线调整压路机的转角和速度，可以更好的控制压路机沿路边沿贴边行驶。

可选的，继续参考图2和图4，接触式测距装置3包括至少四个接触式测距传感器，至少四个接触式测距传感器包括安装于前轮的左前侧的第一接触传感器31和安装于前轮的右前侧的第二接触传感器32；第一接触传感器用于测量前轮的边缘与路边沿的第一补偿距离值，第二接触传感器32用于测量前轮的边缘与路边沿的第二补偿距离值。

显示控制器5用于当路边沿相对于压路机的斜率大于设定值，或者第一补偿距离值超出设第三设定范围，或者第五传感器25测得的第五子距离或第六传感器26测得的第六子距离超出第四设定范围时，判断车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式(压路机沿道路左侧边缘行驶)。或者，显示控制器5用于当路边沿相对于压路机的斜率大于设定值，或者第二补偿距离值超出设第三设定范围，或者第七传感器测得的第七子距离或第七传感器测得的第八子距离超出第四设定范围时，判断车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式。(压路机沿道路右侧边缘行驶)。

具体的，贴边行驶状态下，显示控制器5根据前方驶入角即arctan(k)的大小与接触式测距装置的反馈信号值判定进入应急转向模式还是普通转向模式。压路机沿道路左侧贴边行驶时：当arctan(k)过大，或第一补偿距离值超出安全设定范围，或第五子距离或第六子距离不在Min—Max之间时，说明压路机距离路边沿过近或过远，要超出贴边行驶时压路机与左侧路边沿的设定距离，此时进入应急转向。压路机沿道路右侧贴边行驶时：当arctan(k)过大，或第二补偿距离值超出安全设定范围，或第七子距离X3或第八子距离X4不在Min—Max之间时，说明压路机距离右侧路边沿过近或过远，要超出贴边行驶时压路机与路边沿的设定距离，此时进入应急转向。进入应急转向后，PWM输出电流立即以最大工作电流f输出，快速控制转向，当角度传感器反馈转角达到arctan(k)，退出应急转向；假如arctan(k)的大小与第一补偿距离值(或第二补偿距离值)超出处理范围，在当前车速前进状态下转向无法避免撞击沿石，显示控制器5控制制动阀断电，使压路机制动。

此外，至少四个接触式测距传感器还包括安装于后轮的左后侧的第三接触传感器33和安装于后轮的右后侧的第四接触传感器34。

可选的，参考图2和图4，显示控制器5用于在普通模式下，根据第二子距离确定压路机的贴边距离，根据贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速；

或者，显示控制器5用于在普通模式下，根据第四子距离X2确定压路机的贴边距离，根据贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速。

具体的，压路机沿道路右侧边缘行驶时，普通模式下，为了使压路机以接近设定的贴边距离a行驶，分为两种情况。X2小于a时，贴边距离越近，所需要得转向速度越快，对应的PWM输出电流越大，同时设有阈值，假如压路机贴边距离低于阈值，同样显示控制器控制制动阀断电，使压路机制动。X2大于a时，即远离边沿，贴边距为Max时要求转向速度最快，对应的PWM输出电流立即以最大工作电流f输出，假设当前的贴边距离为A，转向控制曲线2如图7，图7是本发明实施例提供的转向控制曲线。通过两种模式，实现不同情况下的转向控制，控制车压路机行驶在贴边轨道上。函数关系式为，

当A<阈值时，E＝0，制动阀断电；

当阈值<A<Min时，E＝f；

当Min<A<0.8a时，E＝((e-f)/(0.8a-Min))(A-Min)+f；

当0.8a<A<1.2a时，E＝e；

当1.2a<A<Max时，E＝((e-f)/(1.2a-Max))(A-Max)+f；

当A>Max时，E＝f。

压路机沿道路左侧边缘行驶时，普通模式下的控制过程与沿右侧边缘行驶时控制过程类似，再次不再赘述。

可选的，显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第一传感器测得的第一子距离和第二传感器测得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于目标驶出角时，控制当前驶出角维持等于目标驶出角，直至第一子距离满足驶出条件时，控制压路机与路边沿平行行驶；

或者，显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第三传感器测得的第三子距离和第四传感器测得的第四子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于目标驶出角时，控制当前驶出角维持等于目标驶出角，直至第三子距离满足设定驶出条件时，控制压路机与路边沿平行行驶。

具体的，贴边驶出阶段的过程与驶入阶段类似。

可选的，参考图2，还包括：高度调整装置1，用于调整非接触式测距装置与地面的距离。

其中，高度调整装置1可以包括齿轮齿条结构，显示控制器6通过控制步进电机带动齿条传动，进一步的，带动非接触式测距装置高度调整。可以根据道路边沿的高度等调整非接触式测距装置的高度，从而提高非接触式测距装置的测距精度。

图8是本发明实施例提供的一种接触式测距传感器的示意图，图9是本发明实施例提供的一种接触式测距传感器的爆炸示意图。可选的，参考图8和图9，接触式测距传感器包括：滚轮04、连杆05、壳体06、弹性件07、高精度变阻器8以及传感器座9，连杆05包括第一杆、第二杆和第三杆，第二杆的一端与第一杆的中心部位连接，第三杆的一端与第二杆连接，滚轮04绕第一杆转动，第二杆延伸至壳体06内，弹性件7设置于壳体06内，第二杆的另一端与弹性件7连接，第三杆与高精度变阻器8的滑动端连接，壳体06远离滚轮的一端以及高精度变阻器8的一端固定于传感器座9上。

具体的，工作时，滚轮01与路边沿接触，通过设置滚轮04为双滚轮可以增大接触面积，当路边沿与压路机的距离变化时，连杆05压入壳体06后，连杆05带动高精度变阻器8的滑块平移，高精度变阻器8的阻值发生改变，传递给显示控制器，这样就实现将距离信号转换为阻值信号，显示控制器根据阻值信号进行贴边控制。同时弹性件7可以为弹簧，用于存储弹性势能，当滚轮04不再接触路边沿时，弹性件7是将弹性势能释放，连杆05实现自复位。

此外，接触式测距传感器还包括第一螺钉01，轴承端盖02，轴承03，角度传感器10，万向节11，第一可变角度安装支架12，紧固旋钮13，垫圈14，第二可变角度安装支架15以及第二螺钉16。可根据使用场景需要，进行任意角度调节，传感器座9可绕件第一可变角度安装支架12的中心孔转动180度，同时传感器座9与角度传感器10通过件万向节11进行连接，传感器座9的转动角度由角度传感器10通过CAN网络传递给显示控制器。传感器座9转动一定角度，通过件紧固旋钮13与垫圈14紧固在件第一可变角度安装支架12上。根据需要，传感器座9可调角度为0°-180°，示例性的可以为0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种压路机贴边系统，其特征在于，包括：非接触式测距装置、接触式测距装置、角度传感器、车速传感器以及显示控制器；

所述非接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第一距离和后轮边缘与路边沿的第二距离，并将所述第一距离和所述第二距离发送给所述显示控制器；

所述接触式测距装置用于采集压路机的前轮边缘与路边沿的第三距离和后轮边缘与路边沿的第四距离，并将所述第三距离和所述第四距离发送给所述显示控制器；

所述角度传感器用于采集压路机的转角，并将转角发送给所述显示控制器；

所述车速传感器用于采集压路机的车速，并将车速发送给所述显示控制器；

所述显示控制器用于根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第四距离、所述转角和所述车速调整所述压路机的转角和车速，使所述压路机贴边行驶。

2.根据权利要求1所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述非接触式测距装置包括至少八个非接触式测距传感器，所述至少八个非接触式测距传感器包括分别安装于前轮的左前侧和左侧的第一传感器和第二传感器，分别安装于前轮的右前侧和右侧的第三传感器和第四传感器，分别安装于后轮的左后侧和左侧的第五传感器和第六传感器，以及分别安装于后轮的右后侧和右侧的第七传感器和第八传感器。

3.根据权利要求2所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述显示控制器用于在所述第一传感器测得的第一子距离、第二传感器测得的第二子距离、所述第五传感器测得的第五子距离以及所述第六传感器测得的第六子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制所述压路机贴边驶入；

或者，所述显示控制器用于在所述第三传感器测得的第三子距离、第四传感器测得的第四子距离、所述第七传感器测得的第七子距离以及所述第八传感器测得的第八子距离满足设定驶入条件，并接收到贴边行驶指令时，控制所述压路机贴边驶入。

4.根据权利要求2所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述显示控制器用于在压路机的贴边驶入阶段根据第一传感器测得的第一子距离和第二传感器测得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于所述目标驶入角时，控制所述当前驶入角维持等于所述目标驶入角，直至所述接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制所述压路机贴边行驶；

或者，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶入阶段根据第三传感器测得的第三子距离和第四传感器测得的第四子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶入角，根据当前驶入角和目标驶入角调整压路机的转角，并在当前驶入角等于所述目标驶入角时，控制所述当前驶入角维持等于所述目标驶入角，直至所述接触式测距装置测得的补偿距离值到达第一设定范围或第一距离到达第二设定范围时，控制所述压路机贴边行驶。

5.根据权利要求2所述的压路机贴边系统，其特征在于：

沿所述压路机的后轮中心指向前轮中心的方向，所述第一传感器与所述前轮中心的距离大于所述前轮的半径，所述第三传感器与所述前轮中心的距离大于所述前轮的半径；

所述显示控制器用于在压路机贴边行驶时，根据所述第一传感器测得的第一子距离确定压路机前方路边沿的轨迹，根据所述路边沿的轨迹、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述车速调整压路机的转角和车速；或者，所述显示控制器用于在压路机贴边行驶时，根据所述第三传感器测得的第三子距离确定压路机前方路边沿的轨迹，根据所述路边沿的轨迹、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述车速调整压路机的转角和车速。

6.根据权利要求5所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述接触式测距装置包括至少四个接触式测距传感器，所述至少四个接触式测距传感器包括安装于前轮的左前侧的第一接触传感器和安装于前轮的右前侧的第二接触传感器；所述第一接触传感器用于测量所述前轮的边缘与路边沿的第一补偿距离值，所述第二接触传感器用于测量所述前轮的边缘与路边沿的第二补偿距离值；

所述显示控制器用于当所述路边沿相对于所述压路机的斜率大于设定值，或者所述第一补偿距离值超出设第三设定范围，或者第五传感器测得的第五子距离或第六传感器测得的第六子距离超出第四设定范围时，判断所述车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制所述控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式；

或者，所述显示控制器用于当所述路边沿相对于所述压路机的斜率大于设定值，或者所述第二补偿距离值超出设第三设定范围，或者第七传感器测得的第七子距离或第七传感器测得的第八子距离超出第四设定范围时，判断所述车速是否大于设定车速阈值，根据比较结果控制所述控制压路机进入应急转向状态或制动状态，否则，控制压路机进入普通模式。

7.根据权利要求6所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述显示控制器用于在普通模式下，根据所述第二传感器测得的第二子距离确定压路机的贴边距离，根据所述贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速；

或者，所述显示控制器用于在普通模式下，根据所述第四传感器测得的第四子距离确定压路机的贴边距离，根据所述贴边距离与设定贴边距离的差异控制压路机的转角、转向速度和车速。

8.根据权利要求2所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第一传感器测得的第一子距离和第二传感器测得的第二子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于目标驶出角时，控制所述当前驶出角维持等于所述目标驶出角，直至所述第一子距离满足驶出条件时，控制所述压路机与所述路边沿平行行驶；

或者，所述显示控制器用于在压路机的贴边驶出阶段根据第三传感器测得的第三子距离和第四传感器测得的第四子距离确定压路机相对于路边沿的当前驶出角，根据当前驶出角和目标驶出角调整压路机的转角，并在当前驶出角等于所述目标驶出角时，控制所述当前驶出角维持等于所述目标驶出角，直至第三子距离满足设定驶出条件时，控制所述压路机与所述路边沿平行行驶。

9.根据权利要求1所述的压路机贴边系统，其特征在于，还包括：

高度调整装置，用于调整所述非接触式测距装置与地面的距离。

10.根据权利要求6所述的压路机贴边系统，其特征在于：

所述接触式测距传感器包括滚轮、连杆、壳体、弹性件、高精度变阻器以及传感器座，连杆包括第一杆、第二杆和第三杆，第二杆的一端与第一杆的中心部位连接，第三杆的一端与第二杆连接，滚轮绕第一杆转动，第二杆延伸至壳体内，弹性件设置于壳体内，第二杆的另一端与弹性件连接，第三杆与高精度变阻器的滑动端连接，壳体远离滚轮的一端以及高精度变阻器的一端固定于传感器座上。

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