CN113671946B - 检测设备、摊铺机的行驶控制系统和行驶控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种检测设备、摊铺机的行驶控制系统和行驶控制方法。其中,检测设备包括:主体;定位系统,设于主体;标定件,与主体或定位系统连接,标定件的一端设有标识部,标识部指向检测对象;控制器,与标定件和定位系统连接,控制器用于根据定位系统采集的检测设备的经纬度数据和标定件的状态信息,确定检测对象的位置信息。通过本发明提供的检测设备,实现了检测对象位置的自动检测,无需人工手动采集数据和数据处理,减少位置检测所需的人工投入,提高检测效率,而且利用检测设备自身的结构对检测对象进行标定,降低人工标定难度,避免手动对中误差,有利于提高位置信息的检测准确度。
Description
技术领域
本发明涉及摊铺机行驶控制系统技术领域,具体而言,涉及一种检测设备、一种摊铺机的行驶控制系统、一种摊铺机的行驶控制方法。
背景技术
无人驾驶自动摊铺机在施工之前需要将道路设计数据进行处理输入摊铺机系统,实现路径自动跟踪,但实际摊铺过程中由于设计数据偏差或人工安装路沿石会存在设计数据与实际数据的偏差,导致自动摊铺路径需要在现场进行一次复核后才能进行施工,否则容易出现摊铺偏差。在没有道路设计数据的路面施工(如道路养护工程,前期设计数据不完整或已丢失等)时,则无法实现无人自动摊铺。
相关技术中,在施工前,采用人工取样的办法,间隔一定距离利用测量仪器进行道路边界进行数据采集,并手动生成道路数据信息,而且在采集前需要对各种测量仪器进行对中,不仅人工劳动强度大,并且后期处理数据量也比较大,同时人为操作可能引入新的误差,影响路面摊铺质量。
发明内容
本发明旨在至少解决或改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提供了一种检测设备。
本发明的第二方面还提供了一种摊铺机的行驶控制系统。
本发明的第三方面还提供了一种摊铺机的行驶控制方法。
本发明的第四方面还提供了一种摊铺机的行驶控制装置。
本发明的第五方面还提供了一种可读存储介质。
有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种检测设备,包括:主体;定位系统,设于主体;标定件,与主体或定位系统连接,标定件的一端设有标识部,标识部指向检测对象;控制器,与标定件和定位系统连接,控制器用于根据定位系统采集的检测设备的经纬度数据和标定件的状态信息,确定检测对象的位置信息。
本发明提供的检测设备,包括主体、定位系统、标定件和控制器。其中,定位系统设置于主体,定位系统用于对检测设备进行定位。标定件的一端连接于定位系统或设置在主体靠近定位系统的位置,标定件一端的标识部指向检测对象,从而通过标定件对检测对象的位置进行标定。
进一步地,控制器可通过标定件的状态信息(长度和转动角度),确定定位系统与检测对象之间的实际距离,以便于对定位系统采集的经纬度数据进行补偿。从而在主体与检测对象难以贴合的情况下,能够有效降低检测对象位置信息的检测误差,实现检测对象位置的自动、精准检测。而且无需人工手动采集数据和数据处理,减少位置检测所需的人工投入,提高检测效率。此外,利用检测设备自身的结构对检测对象进行标定,降低人工标定难度,避免手动对中误差,有利于提高位置信息的准确度。
根据本发明提供的上述的检测设备,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,标定件包括:连接部,与主体或定位系统转动连接;伸缩部,伸缩部的一端与连接部连接,伸缩部的另一端设有标识部;位移传感器,与控制器连接,位移传感器用于检测伸缩部的伸缩长度;角度传感器,与控制器连接,角度传感器用于检测连接部相对主体或定位系统的转动角度。
在该技术方案中,连接部与主体或定位系统转动连接,也即标定件可相对于主体或定位系统旋转,使得标定件在达到标定检测对象目的同时能够适应不同形态的检测对象。而且在检测设备未进行检测时,可通过连接部使标定件转动至指定位置,有利于节省检测设备的空间占用,便于存放。伸缩部的一端与连接部连接,且位于定位系统处,另一端能够朝向检测对象进行伸缩,以使伸缩部端部的标识部能够位于检测对象处,实现了标定件长度可调,以便于适应不同形态的检测对象。同时可通过标识部标记伸缩部的端部,以便于用户确定伸缩部是否伸缩至检测对象的指定位置,从而辅助指示检测对象,为标定检测对象提供可靠的依据。进一步地,可以利用位移传感器检测伸缩部的伸缩长度,以及利用角度传感器检测连接部相对主体或定位系统的转动角度,以便于控制器计算出定位系统与检测对象之间的实际距离,提高位置检测精度。
在上述任一技术方案中,进一步地,检测设备还包括:车轮,与主体连接;驱动件,与车轮连接,驱动件用于驱动车轮,以使车轮带动主体运动。
在该技术方案中,检测设备还包括车轮和驱动件。通过车轮和驱动件实现检测设备的移动功能,以便于通过运动的检测设备对尺寸较大的检测对象进行全面的检测。
在上述任一技术方案中,进一步地,检测设备还包括:电源,电源用于为检测设备供电,电源包括蓄电池和/或太阳能供电系统。
在该技术方案中,检测设备自带电源,通过电源为检测设备中各个元件提供检测所需的电能。使得检测设备在无外接电源的场景下也能确定检测对象的位置信息,扩大检测设备的应用范围,提升检测设备的实用性。
在上述任一技术方案中,进一步地,定位系统包括实时动态载波相位差分定位系统。
在上述任一技术方案中,进一步地,检测设备还包括:避障装置,设于主体,避障装置用于检测检测设备运动过程中的障碍物,避障装置包括超声波雷达。
在该技术方案中,在检测设备运动过程中,能够通过自身设置的避障装置,检测出周围是否存在障碍物、障碍物相对于检测设备本体的位置关系和以及障碍物的大小。结合障碍物相对于检测设备本体的位置关系和检测设备的经纬度数据(检测设备的定位信息),确定出障碍物的位置。根据障碍物的位置和大小得到障碍物信息。从而能够识别检测对象周围的障碍物,有利于用户进行施工规划,同时,还能够减少检测设备自动行驶过程中时与障物体发生碰撞或剐蹭的可能性,提高检测对象的定位准确度。
本发明的第二方面提出了一种摊铺机的行驶控制系统,包括:摊铺机;第一方面提出的检测设备;控制装置,与检测设备和摊铺机电连接,控制装置用于根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线,以及按照行驶路线,控制摊铺机在待施工道路上行驶。
在该技术方案中,检测设备的检测对象为待施工道路的两侧边界。先调整好检测设备的运动方向与摊铺机行车方向一致,也即摊铺机的摊铺方向,并将检测设备的运动方向调整至与待施工道路的边界保持平行。此时,施工人员操控检测设备或者推动放置有检测设备的机构,以使检测设备分别沿待施工道路的两侧边界开始运动。并且在检测设备运动过程中,需要保证标定件远离定位系统的一端(标识部)始终位于待施工道路的边界处,以保证运动过程中检测设备与待施工道路边界的相对位置不变。也正是由于检测设备运动过程中,检测设备与待施工道路两侧边界的相对位置不变,使检测设备的经纬度数据能够反映出两侧边界的位置,进而实现了对两侧边界进行定位,得到待施工道路的两侧边界的位置信息。控制装置可根据待施工道路的两侧边界的位置信息,计算待施工道路实际的宽度、长度等路面信息,并合理规划出摊铺机的行驶路线。在进行摊铺机施工过程中,控制装置按照行驶路线,控制摊铺机前进,以完成待施工道路的摊铺。
通过上述摊铺机的行驶控制系统,一方面,实现了摊铺机的无人自动控制,完成待施工道路的自动摊铺。另一方面,利用可运动的检测设备对待施工道路两侧的实际边界进行测量,即使是不等宽的待施工道路也能精准检测出待施工道路的两侧边界的位置信息,保证行驶路线规划的合理性,有效避免无人摊铺时的漏摊、熨平板超出边界时碰撞护栏或路沿石等问题。进而兼顾无人自动摊铺和路面摊铺质量,提高摊铺机工作效率,有利于摊铺工作开展。
本发明的第三方面提出了一种摊铺机的行驶控制方法,包括:根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线;按照行驶路线,控制摊铺机在待施工道路上行驶。
在该技术方案中,在施工前,控制检测设备分别沿待施工道路的两侧边界运动,并利用检测设备运动过程中经纬度数据对两侧边界进行定位,以确定待施工道路的两侧边界的实际的位置信息。再通过待施工道路的两侧边界的位置信息,合理规划出摊铺机的行驶路线。在摊铺机施工过程中,按照行驶路线,控制摊铺机前进。一方面,实现了摊铺机的无人自动控制,完成待施工道路的自动摊铺。另一方面,利用可运动的检测设备对待施工道路两侧的实际边界进行测量,即使待施工道路不等宽也能精准检测出待施工道路的两侧边界位置信息,保证行驶路线规划的合理性,有效避免无人摊铺时的漏摊、熨平板超出边界时碰撞护栏或路沿石等问题。进而兼顾无人自动摊铺和路面摊铺质量,解决了道路设计与实际道路数据不匹配以及因年代久远道路数据丢失等无法获得道路数据的问题,提高摊铺机工作效率,有利于摊铺工作开展。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线,包括:根据待施工道路的两侧边界的位置信息,确定待施工道路的路面信息;根据路面信息和摊铺机的摊铺宽度,确定行驶路线;其中,路面信息包括以下至少一种:待施工道路的两侧边界的长度、待施工道路的两侧边界之间的最大距离、待施工道路的两侧边界之间的最小距离、待施工道路的两侧边界转角,待施工道路的两侧边界的圆曲线。
在该技术方案中,待施工道路的两侧边界的位置信息中包含了待施工道路的两侧边界上多个采样点的定位数据,依次连接多个采样点即可模拟出待施工道路的边界线条。利用边界线条能够计算出待施工道路的长度、宽度(两侧边界之间的距离)、转角等路面信息。并根据路面信息和摊铺机的可摊铺宽度,也即摊铺机熨平板的宽度,对摊铺机即将进行铺设的道路进行规划,进而在摊铺机施工时,实现摊铺机按照行驶路线的前进/后退、左右转向及原地转向等动作控制达到摊铺机的行驶控制自动化的目的,不仅减轻了操作手的劳动强度,而且有利于取得较高质量的摊铺道路。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据路面信息和摊铺机的摊铺宽度,确定行驶路线,包括:计算最大距离与最小距离之间的差值;沿待施工道路的宽度方向,根据差值和摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;根据每个目标区域的中心线,确定行驶路线。
在该技术方案中,通过待施工道路两侧边界之间的最大距离与最小距离的差值,判断该待施工道路是否为等宽道路。结合分析后的结果和摊铺机可实现的摊铺宽度,沿待施工道路的宽度方向,将待施工道路划分为至少一个能够符合摊铺机工作条件的目标区域,且每个目标区域的宽度近似等于摊铺宽度,并根据每个目标区域的中心线(区域中线),规划摊铺机的行驶路线。使得摊铺机在沿行驶路线工作时能够覆盖整个目标区域,实现整个待施工道路的摊铺。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据差值和摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域,包括:若最大距离与最小距离之间的差值小于或等于预设差值,按照摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;若最大距离与最小距离之间的差值大于预设差值,根据待施工道路的任一侧边界的位置信息和最小距离,将待施工道路划分为第一区域和第二区域,并按照摊铺宽度,将第一区域划分为至少一个目标区域;其中,第二区域的两侧边界之间的距离小于摊铺宽度。
在该技术方案中,在待施工道路的两侧边界之间的最大距离与最小距离之间的差值小于或等于预设差值的情况下,说明待施工道路可以近似为等宽道路。此时只需按照摊铺宽度将整个待施工道路进行划分,即可划分出的至少一个目标区域都能够符合摊铺机的工作条件。
在两侧边界之间的最大距离与最小距离之间的差值大于预设差值的情况下,说明待施工道路为不等宽道路。此时,根据待施工道路的任一侧边界的位置信息和待施工道路的两侧边界之间的最小距离,沿待施工道路的宽度方向,将待施工道路划分为第一区域和第二区域。对于第一区域可近似的作为等宽道路,此时按照摊铺宽度,沿待施工道路的宽度方向,再次将第一区域划分为至少一个目标区域,每个目标区域的宽度近似等于摊铺宽度,使得摊铺机工作时能够覆盖整个目标区域。并根据每个目标区域的中心线(区域中线),规划摊铺机在第一区域上的行驶路线。对于第二区域,由于第二区域两侧边界的形态不同且小于摊铺机能够实现的最小摊铺宽度,摊铺机执行施工作业,为了摊铺机摊铺的全面性,采取人工处理方式对第二区域进行摊铺。进而实现整个待施工道路的摊铺,有效避免无人摊铺时的漏摊或超出边界碰撞护栏或路沿石。
在上述任一技术方案中,进一步地,摊铺机的行驶控制方法,还包括:根据待施工道路的两侧边界的位置信息,生成待施工道路的电子模型,电子模型包括路面信息;显示电子模型和行驶路线。
在该技术方案中,待施工道路的两侧边界的位置信息中包含了待施工道路的两侧边界上多个采样点的定位数据,依次连接多个采样点即可模拟出待施工道路的边界线条。根据边界线条生成待施工道路的电子模型,并显示电子模型和行驶路线。以便于用户对待施工道路的相关数据进行查验和复核,有利于摊铺工作的计划和开展。
在上述任一技术方案中,进一步地,摊铺机的行驶控制方法还包括:获取检测设备检测的待施工道路上的障碍物信息;根据障碍物信息,输出提示信息和/或更新行驶路线。
在该技术方案中,在检测设备沿待施工道路运动过程中,若检测设备检测到待施工道路上的障碍物信息,则按照障碍物信息对已经规划出的自动行驶路线进行修正,使得摊铺机施工时能够绕过障碍物。同时,还可以向用户发送该障碍物信息的提示信息,以便于用户人工排除障碍物。从而减少摊铺机在行驶过程中与障物体发生碰撞或剐蹭的可能性,以降低出现安全事故的风险,保证摊铺质量。
在上述任一技术方案中,进一步地,摊铺机的行驶控制方法还包括:在摊铺机的行驶过程中,获取摊铺机的姿态信息和位置信息;根据姿态信息、摊铺机的位置信息和行驶路线,确定摊铺机行驶过程中的偏差值;根据偏差值控制摊铺机进行相应动作,以使摊铺机按照行驶路线行驶。
在该技术方案中,在摊铺机以行驶路线进行路面施工时,通过获取摊铺机的姿态信息和位置信息,可以实现对摊铺机的精准定位,确定摊铺机的行驶方向,以及在待施工道路上的具体位置。再将摊铺机的姿态信息与行驶线路进行比较可以得到摊铺机的实际行驶路线与施工前规划的理论行驶路线之间的偏差值。该偏差值包括摊铺机的姿态信息与行驶路线进行比较后得到的航向偏差值,以及摊铺机的位置信息与行驶路线进行比较后得到横向偏差值。通过航向偏差值和横向偏差值可以较为准确的获取摊铺机在施工道路上的具体位置以及摊铺方向,从而通过对摊铺机在路面施工过程中进行实时跟踪、定位,并据此为自动或人工控制摊铺机的前进、转向等行驶控制指令提供可靠的数据支持,有利于实现摊铺机的自动行驶,同时能够减少人工判断摊铺机是否偏离的难度,降低道路施工对操作者的要求。
根据本发明的第四方面,还提出了一种摊铺机的行驶控制装置,包括:确定模块,确定模块用于根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线;控制模块,控制模块用于按照行驶路线,控制摊铺机在待施工道路上行驶。
在该技术方案中,在施工前,控制检测设备分别沿待施工道路的两侧边界运动,利用检测设备运动过程中采集的经纬度数据对两侧边界进行定位,以确定待施工道路的两侧边界的实际的位置信息。根据待施工道路的两侧边界的位置信息,合理规划出摊铺机的行驶路线。在进行施工过程中,按照行驶路线,控制摊铺机前进。一方面,实现了摊铺机的无人自动控制,完成待施工道路的自动摊铺。另一方面,利用可运动的检测设备对待施工道路两侧的实际边界进行测量,即使待施工道路不等宽也能精准检测出待施工道路的两侧边界位置信息,保证行驶路线规划的合理性,有效避免无人摊铺时的漏摊、熨平板超出边界时碰撞护栏或路沿石等问题。进而兼顾无人自动摊铺和路面摊铺质量,解决了道路设计与实际道路数据不匹配以及因年代久远道路数据丢失等无法获得道路数据的问题,提高摊铺机工作效率,有利于摊铺工作开展。
根据本发明的第五方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现第三方面提出摊铺机的行驶控制方法。因此该可读存储介质具备第三方面提出的摊铺机的行驶控制方法的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明一个实施例的检测设备的结构示意图;
图2示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制系统的示意框图;
图3示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之一;
图4示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之二;
图5示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之三;
图6示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之四;
图7示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之五;
图8示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制方法的流程示意图之六;
图9示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制系统的工作原理图之一;
图10示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制系统的工作原理图之二;
图11示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制系统的工作原理图之三;
图12示出了本发明一个实施例的摊铺机的行驶控制装置的示意框图。
其中,图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100摊铺机的行驶控制系统,110检测设备,111主体,112定位系统,113标定件,114车轮,120摊铺机,130控制装置。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例所述的检测设备、摊铺机的行驶控制系统、摊铺机的行驶控制方法、摊铺机的行驶控制装置和可读存储介质。
如图1所示,根据本发明的第一方面的一个实施例,本发明提出了一种检测设备110,包括:主体111、定位系统112、标定件113和控制器(图中未示出)。
详细地,定位系统112设于主体111。标定件113与主体111或定位系统112连接,标定件113的一端设有标识部,标识部指向检测对象。控制器与标定件113和定位系统112连接,控制器用于根据定位系统112采集的检测设备的经纬度数据和标定件113的状态信息,确定检测对象的位置信息。
在该实施例中,定位系统112设置于主体111,定位系统112用于对检测设备110进行定位。标定件113的一端连接于定位系统112或设置在主体111靠近定位系统112的位置,标定件113一端的标识部指向检测对象,从而通过标定件113对检测对象的位置进行标定。
进一步地,控制器可通过标定件113的状态信息(长度和转动角度),确定定位系统112与检测对象之间的实际距离,以便于对定位系统112采集的经纬度数据进行补偿。从而在主体111与检测对象难以贴合的情况下,能够有效降低检测对象位置信息的检测误差,实现对检测对象的位置检测。而且无需人工手动采集数据和数据处理,减少位置检测所需的人工投入,提高检测效率。此外,利用检测设备110自身的结构对检测对象进行标定,降低人工标定难度,避免手动对中误差,有利于提高位置信息的准确度。
在一些可能的设计中,定位系统为实时动态(Real time kinematic,RTK)载波相位差分定位系统。RTK技术的原理是将位于基准站上的GPS接收机观测的卫星数据,通过数据通信链(无线电台)实时发送出去,而位于附近的移动站GPS接收机在对卫星观测的同时,也接收来自基准站的电台信号,实时处理两个测量站载波相位观测量的差分数据,进行求差解算给出移动站的三维坐标,并估算其精度。利用RTK测量时,至少配备两台GPS接收机,一台固定安放在基准站上,另外一台作为移动站进行点位测量。在两台接收机之间还需要数据通信链,实时将基准站上的观测数据发送给移动站。
根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:标定件包括:连接部、伸缩部、标识部、位移传感器和角度传感器。
详细地,连接部与主体或定位系统转动连接。伸缩部的一端与连接部连接,伸缩部的另一端设有标识部。位移传感器与控制器连接,且用于检测伸缩部的伸缩长度。角度传感器与控制器连接,且用于检测连接部相对主体或定位系统的转动角度。
在该实施例中,连接部与主体或定位系统转动连接,也即标定件可相对于主体或定位系统旋转,使得标定件在达到标定检测对象目的同时能够适应不同形态的检测对象。而且在检测设备未进行检测时,可通过连接部使标定件转动至指定位置,有利于节省检测设备的空间占用,便于存放。伸缩部的一端与连接部连接,且位于定位系统处,另一端能够朝向检测对象进行伸缩,以使伸缩部端部的标识部能够位于检测对象处,实现了标定件长度可调,以便于适应不同形态的检测对象。同时可通过标识部标记伸缩部的端部,以便于用户确定伸缩部是否伸缩至检测对象的指定位置,从而辅助指示检测对象,为标定检测对象提供可靠的依据。进一步地,可以利用位移传感器检测伸缩部的伸缩长度,以及利用角度传感器检测连接部相对主体或定位系统的转动角度,以便于控制器计算出定位系统与检测对象之间的实际距离,提高位置检测精度。
其中,标定件的状态信息包括伸缩部的长度和连接部的转动角度。例如,伸缩部的长度为10cm,连接部相对主体或定位系统(检测设备的前进方向)的转动角度为30°,在进行位置信息检测时,由于检测设备与检测对象需要尽可能保持平行,此时,伸缩部的两端和检测对象构成一个直角三角形,通过勾股定理即可计算出定位系统和检测对象之间的距离。当然,也可通过调节连接部使伸缩部直接垂直于检测对象,此时,伸缩部的长度即为定位系统和检测对象之间的距离。
具体地,标识部包括指针或铅锤线,指针或铅锤线不仅能够辅助指示检测对象,还能够便于用户判断标定件的水平位置,有利于用户调节标定件的角度和长度。在进行位置信息检测时,只需将指针或者铅锤线调节至与检测对象需要检测的位置重合,当然垂直投影重合亦可。
进一步地,控制器根据定位系统采集的检测设备的经纬度数据和标定件的状态信息,确定检测对象的位置信息,具体包括:在检测设备沿检测对象运动过程中,以预设时间间隔获取经纬度数据;根据标定件的状态信息计算定位系统与检测对象之间的距离;根据经纬度数据和距离,确定待施工道路的两侧边界的定位数据;根据预设模型对定位数据进行拟合处理,确定待施工道路的两侧边界的位置信息。
其中,预设时间间隔与检测设备的运动速度相关,运动速度越大,预设时间间隔越小,以保证相邻采样点之间的距离不会过大或过小,在降低能耗的基础上,保证经纬度数据的连续性。
在该实施例中,调整好检测设备的位置后,用户控制检测设备沿检测对象外围开始运动。同时在检测设备运动过程中,按照预设时间间隔周期性获取检测设备的经纬度数据。由于检测设备沿着检测对象运动,检测设备的经纬度数据即可反映出检测对象的粗略位置。再结合经纬度数据和定位系统与检测对象之间的距离即可换算出标定件端部所指的检测对象的定位数据。根据预设模型对定位数据进行拟合处理,以进行定位数据的平滑,并将平滑后连续的定位数据作为检测对象的位置信息。从而通过标定件的状态信息对定位系统采集的经纬度数据进行补偿,即使在检测设备与检测对象难以贴合的情况下,亦能有效降低检测对象的位置信息的检测误差。而且还能够去除异常定位数据,使得检测到的位置信息更加贴合检测对象的实际位置,大大提升位置信息的检测准确性。
需要说明的是,在检测设备运动过程中,需要保证标识部始终指向检测对象,以保证运动过程中检测设备与检测对象的相对位置不变。从而避免运动时检测设备偏离检测对象导致的测量误差,保障了位置信息的准确度。
具体地,如图9、图10、图11所示,在检测设备的检测对象为待施工道路的边界200时,检测设备110沿待施工道路两侧的边界200运动过程中,获取边界200上多个采样点210的定位数据,并利用预设模型对采样点210的定位数据进行拟合处理,得到两侧边界200的位置信息。
进一步地,预设模型为道路设计模型,利用道路设计模型对定位系统采集的经纬度数据进行重新拟合。其中,该道路设计模型包括道路设计数据三要素参数,三要素参数包括:平面路线(Alignment),用于控制平面的走向;纵断面对象(Profile),用于控制竖向的起伏;横断面对象(Assembly),用于控制横截面的结构形式。
如图1所示,根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:检测设备110还包括车轮114和驱动件(图中未示出)。
详细地,车轮114与主体111连接。驱动件与车轮114连接。驱动件用于驱动车轮114,以使车轮114带动主体111运动。
在该实施例中,通过车轮114和驱动件实现检测设备110的移动功能,以便于通过运动的检测设备110对尺寸较大的检测对象进行全面的检测。
需要说明的是,在主体运动过程中,也即检测设备的运动过程中,保持标定件的伸缩部与主体的运动方向之间的夹角不变,以便于通过标定件113校验检测设备110与检测对象之间的相对位置关系,从而保证运动过程中的检测设备110与检测对象的相对位置不变,避免运动时检测设备110偏离检测对象导致的测量误差,保障了位置信息的准确度。
值得一提的是,驱动件可以为电子驱动件,与控制器连接,通过控制器控制驱动件运行,从而控制车轮前进、后退及转向等常规操作。
根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:检测设备还包括电源,电源用于为检测设备供电。
在该实施例中,检测设备自带电源,通过电源为检测设备中各个元件提供检测所需的电能。使得检测设备在无外接电源的场景下也能确定检测对象的位置信息,扩大检测设备的应用范围,提升检测设备的实用性。
具体地,电源包括蓄电池和/或太阳能供电系统。其中,蓄电池价格低廉,便于更换。太阳能供电系统能够减小检测设备自身功耗,有利于节能环保,太阳能供电系统包括相互连接的太阳能板和光电转化组件,通过太阳能板采集太阳能,通过光电转化组件将采集到的太阳能转化成电能,以供检测设备使用。另外,太阳能板的数量为多个,由于多个太阳能板可以分别安装,因此在一些空间较小的场合也可以进行太阳能的采集,而且多个太阳能板同时进行采集太阳能,有利于提高转化后的电能。
根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:检测设备还包括避障装置。
具体地,避障装置设于主体,避障装置与控制器连接,避障装置用于检测检测设备运动过程中的障碍物。避障装置包括超声波雷达。
在该实施例中,在检测设备运动过程中,能够通过自身设置的避障装置,检测出周围是否存在障碍物、障碍物相对于检测设备本体的位置关系和以及障碍物的大小。结合障碍物相对于检测设备本体的位置关系和检测设备的经纬度数据(检测设备的定位信息),确定出障碍物的位置。根据障碍物的位置和大小得到障碍物信息。从而能够识别检测对象周围的障碍物,有利于用户进行施工规划,同时,还能够减少检测设备自动行驶过程中时与障物体发生碰撞或剐蹭的可能性,提高检测对象的定位准确度。
如图2所示,根据本发明的第二方面的一个实施例,本发明提出了一种摊铺机的行驶控制系统100,包括:摊铺机120、第一方面实施例提出的检测设备110和控制装置130。
在该实施例中,检测设备110的检测对象为待施工道路的两侧边界。检测设备110用于检测待施工道路的两侧边界的位置信息。具体地,先调整好检测设备110的运动方向与摊铺机120行车方向一致,也即摊铺机120的摊铺方向,并将检测设备110的运动方向调整至与待施工道路的边界保持平行。此时,施工人员操控检测设备或者推动放置有检测设备110的机构,以使检测设备110分别沿待施工道路的两侧边界开始运动。并且在检测设备110运动过程中,需要保证标定件远离定位系统的一端(标识部)始终位于待施工道路的边界处,以保证运动过程中检测设备110与待施工道路边界的相对位置不变。也正是由于检测设备110运动过程中,检测设备110与待施工道路两侧边界的相对位置不变,使检测设备110的经纬度数据能够反映出两侧边界的位置,进而对两侧边界进行定位,得到待施工道路的两侧边界的位置信息。
进一步地,控制装置130与检测设备110和摊铺机120连接。具体地,控制装置130与检测设备110的控制器连接,以获取待施工道路的两侧边界的位置信息。控制装置130可根据待施工道路的两侧边界的位置信息,并合理规划出摊铺机120的行驶路线。在进行摊铺机120施工过程中,控制装置130按照行驶路线,控制摊铺机120在待施工道路上行驶,以完成待施工道路的摊铺。
通过上述摊铺机的行驶控制系统100,一方面,实现了摊铺机120的无人自动控制,完成待施工道路的自动摊铺。另一方面,利用可运动的检测设备110对待施工道路两侧的实际边界进行测量,即使是不等宽的待施工道路也能精准检测出待施工道路的两侧边界的位置信息,保证行驶路线规划的合理性,有效避免无人摊铺时的漏摊、熨平板超出边界时碰撞护栏或路沿石等问题。进而兼顾无人自动摊铺和路面摊铺质量,提高摊铺机120工作效率,有利于摊铺工作开展。
可以理解的是,对于待施工道路的两侧边界,可以利用一台检测设备先后进行不同侧边界的位置信息检测,也即检测一段边界后将检测设备转移至道路另外一侧边界采用同样方法进行边界位置检测。也可以将两台检测设备设置在不同侧边界,以同时进行不同侧边界的位置信息检测。
如图3所示,根据本发明的第三方面的一个实施例,本发明提出了一种摊铺机的行驶控制方法,包括:
步骤302,根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线;
步骤304,按照行驶路线,控制摊铺机在待施工道路上行驶。
在该实施例中,在施工前,控制检测设备分别沿待施工道路的两侧边界运动,此时检测设备在运动过程中能够通过经纬度数据对两侧边界进行定位。获取检测设备检测的待施工道路的两侧边界的实际的位置信息,再通过位置信息合理规划出摊铺机的行驶路线。在摊铺机施工过程中,按照行驶路线,控制摊铺机前进。一方面,实现了摊铺机的无人自动控制,完成待施工道路的自动摊铺。另一方面,利用可运动的检测设备对待施工道路两侧的实际边界进行测量,即使待施工道路不等宽也能精准检测出待施工道路的两侧边界位置信息,保证行驶路线规划的合理性,有效避免无人摊铺时的漏摊、熨平板超出边界时碰撞护栏或路沿石等问题。进而兼顾无人自动摊铺和路面摊铺质量,解决了道路设计与实际道路数据不匹配以及因年代久远道路数据丢失等无法获得道路数据的问题,提高摊铺机工作效率,有利于摊铺工作开展。
如图4所示,根据本发明的一个实施例,步骤302,根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线,包括:
步骤402,根据待施工道路的两侧边界的位置信息,确定待施工道路的路面信息;
其中,路面信息包括以下至少一种:待施工道路的两侧边界的长度、待施工道路的两侧边界之间的最大距离、待施工道路的两侧边界之间的最小距离、待施工道路的两侧边界转角,待施工道路的两侧边界的圆曲线。
步骤404,根据路面信息和摊铺机的摊铺宽度,确定行驶路线。
在该实施例中,待施工道路的两侧边界的位置信息中包含了待施工道路的两侧边界上多个采样点的定位数据,依次连接多个采样点即可模拟出待施工道路的边界线条。利用边界线条能够计算出待施工道路的长度、宽度(两侧边界之间的距离)、转角等路面信息。并根据路面信息和摊铺机的可摊铺宽度,也即摊铺机熨平板的宽度,对摊铺机即将进行铺设的道路进行规划,进而在摊铺机施工时,实现摊铺机按照行驶路线的前进/后退、左右转向及原地转向等动作控制。达到摊铺机的行驶控制自动化的目的,不仅减轻了操作手的劳动强度,而且有利于取得较高质量的摊铺道路。
可以理解的是,可根据位置信息中采样点的定位数据建立一个预设坐标系,并根据该预设坐标系和路面信息计算出摊铺机的理论行驶路线,摊铺机的理论行驶路线上的每一点在预设坐标系下的坐标唯一。对于简单的路况来说,例如直线铺设的道路,预设坐标系采用二维坐标系即可。对于盘山公路等复杂路况采用三维坐标规划行驶路线。待施工道路的两侧边界的长度即为首个采样点的横坐标和最后一个采样点的横坐标的差值,待施工道路的两侧边界之间的距离(宽度)即为横坐标相同的两个采样点的纵坐标的差值。
需要说明的是,通过路面信息规划的行驶路线为理论行驶路线,在实际施工中,摊铺机驾驶者可随时操作摊铺机改变摊铺机的实际行驶路线。
如图5所示,根据本发明的一个实施例,步骤404,根据路面信息和摊铺机的摊铺宽度,确定行驶路线,包括:
步骤502,计算最大距离与最小距离之间的差值;
步骤504,沿待施工道路的宽度方向,根据差值和摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;
步骤506,根据每个目标区域的中心线,确定行驶路线。
在该实施例中,通过待施工道路两侧边界之间的最大距离与最小距离的差值,判断该待施工道路是否为等宽道路。结合分析后的结果和摊铺机可实现的摊铺宽度,沿待施工道路的宽度方向,将待施工道路划分为至少一个能够符合摊铺机工作条件的目标区域,且每个目标区域的宽度近似等于摊铺宽度,并根据每个目标区域的中心线(区域中线),规划摊铺机的行驶路线。使得摊铺机在沿行驶路线工作时能够覆盖整个目标区域,实现整个待施工道路的摊铺。
此外,在摊铺机施工过程中,可将待施工道路两侧边界作为行驶路线上的电子围栏,避免无人摊铺时的漏摊或超出边界碰撞护栏或路沿石。
具体地,目标区域的中心线与相邻的目标区域边界之间的距离为摊铺宽度的一半,相邻的两个目标区域的中心线之间的距离为摊铺宽度。在只有一台摊铺机时,将每个目标区域的中心线作为摊铺机前进行驶路线,相邻两条中心线通过曲线连接,该曲线即摊铺机转向行驶路线,此时连贯的前进行驶路线和转向行驶路线即为最终的行驶路线。在有多台摊铺机时,可直接将不同目标区域的中心线作为不同摊铺机的行驶路线。
进一步地,根据差值和摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域,包括:若最大距离与最小距离之间的差值小于或等于预设差值,按照摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;若最大距离与最小距离之间的差值大于预设差值,根据待施工道路的任一侧边界的位置信息和最小距离,将待施工道路划分为第一区域和第二区域,并按照摊铺宽度,将第一区域划分为至少一个目标区域;其中,第二区域的两侧边界之间的距离小于摊铺宽度。
在该实施例中,在待施工道路的两侧边界之间的最大距离与最小距离之间的差值小于或等于预设差值的情况下,说明待施工道路可以近似为等宽道路。此时,只需按照摊铺宽度将整个待施工道路进行划分,即可划分出的至少一个目标区域都能够符合摊铺机的工作条件。
在待施工道路的两侧边界之间的最大距离与最小距离之间的差值大于预设差值的情况下,说明待施工道路为不等宽道路。此时,将待施工道路的任一侧边界作为参照,结合待施工道路的两侧边界之间的最小距离,沿待施工道路的宽度方向,将待施工道路划分为第一区域和第二区域。对于第一区域可近似的作为等宽道路,此时按照摊铺宽度,沿待施工道路的宽度方向,再次将第一区域划分为至少一个目标区域,每个目标区域的宽度近似等于摊铺宽度,使得摊铺机工作时能够覆盖整个目标区域。并根据每个目标区域的中心线(区域中线),规划摊铺机在第一区域上的行驶路线。对于第二区域,由于第二区域两侧边界的形态不同且小于摊铺机能够实现的最小摊铺宽度,摊铺机执行施工作业,为了摊铺机摊铺的全面性,采取人工处理方式对第二区域进行摊铺。进而实现整个待施工道路的摊铺,有效避免无人摊铺时的漏摊或超出边界碰撞护栏或路沿石。
示例性的,在图10中,待施工道路的宽度为摊铺宽度,则待施工道路即为目标区域,待施工道路的中线220即为行驶路线。
其中,预设差值的取值范围为5cm~100cm,可根据摊铺机的宽度和摊铺精度合理设置。例如,预设差值为20cm、30cm、60cm。
具体地,如图11所示,将待施工道路划分为第一区域230和第二区域240包括:参照两侧边界(线条a和线条b)中任一侧边界(图11中为线条a),以两侧边界间的最小距离为宽度,生成一条参考边界(线条c),参考边界与该任一侧边界(线条a)具有相同的形态,由该待施工道路的任一侧边界和参考边界构成第一区域230,也即第一区域230的两侧边界分别为该待施工道路的任一侧边界和参考边界,此时第一区域230可近似的作为等宽道路。待施工道路中除了第一区域230外的部分作为第二区域240,第二区域240的两侧边界分别为参考边界(线条c)和待施工道路的两侧边界中的另一侧边界(线条b)。需要说明的是,在生成参考边界时,需要考虑第二区域230之间的距离是否小于摊铺宽度,以保证路线规划的高效性和合理性。而且在生成参考边界后,可再次按照预设模型对参考边界的位置信息进行拟合。
如图6所示,根据本发明的一个实施例,步骤402,根据待施工道路的两侧边界的位置信息,确定待施工道路的路面信息之后,还包括:
步骤602,根据待施工道路的两侧边界的位置信息,生成待施工道路的电子模型;
其中,电子模型包括路面信息。
步骤604,显示电子模型和行驶路线。
在该实施例中,待施工道路的两侧边界的位置信息中包含了待施工道路的两侧边界上多个采样点的定位数据,依次连接多个采样点即可模拟出待施工道路的边界线条。根据边界线条生成待施工道路的电子模型,并显示电子模型和行驶路线。以便于用户对待施工道路的相关数据进行查验和复核,有利于摊铺工作的计划和开展。
具体地,电子模型可以为二维的线条模型,也可以为三维的立体模型。
如图7所示,根据本发明的一个实施例,摊铺机的行驶控制方法还包括:
步骤702,在摊铺机的行驶过程中,获取摊铺机的姿态信息和位置信息;
步骤704,根据姿态信息、摊铺机的位置信息和行驶路线,确定摊铺机行驶过程中的偏差值;
步骤706,根据偏差值控制摊铺机进行相应动作,以使摊铺机按照行驶路线行驶。
在该实施例中,在摊铺机以行驶路线进行路面施工时,通过获取摊铺机的姿态信息和位置信息,可以实现对摊铺机的精准定位,确定摊铺机的行驶方向,以及在待施工道路上的具体位置,例如,通过测量摊铺机与待施工道路两侧边界的距离确定摊铺机的位置信息。再将摊铺机的姿态信息与行驶线路进行比较可以得到摊铺机的实际行驶路线与施工前规划的理论行驶路线之间的偏差值。该偏差值包括摊铺机的姿态信息与行驶路线进行比较后得到的航向偏差值,以及摊铺机的位置信息与行驶路线进行比较后得到横向偏差值。通过航向偏差值和横向偏差值可以较为准确的获取摊铺机在施工道路上的具体位置以及摊铺方向,从而通过对摊铺机在路面施工过程中进行实时跟踪、定位,并据此为自动或人工控制摊铺机的前进、转向等行驶控制指令提供可靠的数据支持,有利于实现摊铺机的自动行驶,同时能够减少人工判断摊铺机是否偏离的难度,降低道路施工对操作者的要求。
具体地,在摊铺机的车体的前后两端分设置定位装置,根据两个定位装置之间连线确定姿态信息,根据,定位装置在道路上的位置确定位置信息。
如图8所示,根据本发明的一个实施例,摊铺机的行驶控制方法还包括:
步骤802,获取检测设备采集的待施工道路上的障碍物信息;
步骤804,根据障碍物信息,输出提示信息和/或更新行驶路线。
在该实施例中,在检测设备沿待施工道路运动过程中,若检测设备检测到待施工道路上的障碍物信息,则按照障碍物信息对已经规划出的自动行驶路线进行修正,使得摊铺机施工时能够绕过障碍物。同时,还可以向用户发送该障碍物信息的提示信息,以便于用户人工排除障碍物。从而减少摊铺机在行驶过程中与障物体发生碰撞或剐蹭的可能性,以降低出现安全事故的风险,保证摊铺质量。
如图12所示,根据本发明的一个实施例,提出了一种摊铺机的行驶控制装置1200,包括:确定模块1202,确定模块1202用于根据检测设备检测的待施工道路的两侧边界的位置信息,确定摊铺机的行驶路线;控制模块1204,控制模块1204用于按照行驶路线,控制摊铺机在待施工道路上行驶。
进一步地,确定模块1202还用于根据待施工道路的两侧边界的位置信息,确定待施工道路的路面信息;根据路面信息和摊铺机的摊铺宽度,确定行驶路线;其中,路面信息包括以下至少一种:待施工道路的两侧边界的长度、待施工道路的两侧边界之间的最大距离、待施工道路的两侧边界之间的最小距离、待施工道路的两侧边界转角,待施工道路的两侧边界的圆曲线。
进一步地,摊铺机的行驶控制装置1200还包括:计算模块(图中未示出),计算模块用于计算最大距离与最小距离之间的差值;分割模块(图中未示出),分割模块用于沿待施工道路的宽度方向,根据差值和摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;确定模块1202还用于根据每个目标区域的中心线,确定行驶路线。
进一步地,分割模块还用于若差值小于或等于预设差值,按照摊铺宽度,将待施工道路划分为至少一个目标区域;若差值大于预设差值,根据待施工道路的任一侧边界的位置信息和最小距离,将待施工道路划分为第一区域和第二区域,并按照摊铺宽度,将第一区域划分为至少一个目标区域;其中,第二区域的两侧边界之间的距离小于摊铺宽度。
进一步地,摊铺机的行驶控制装置1200还包括:生成模块(图中未示出),生成模块用于根据位置信息,生成待施工道路的电子模型,电子模型包括路面信息;显示模块(图中未示出),显示模块用于显示电子模型和行驶路线。
进一步地,摊铺机的行驶控制装置1200还包括:获取模块(图中未示出),获取模块用于获取检测设备采集的待施工道路上的障碍物信息;确定模块1202还用于根据障碍物信息更新行驶路线;和/或摊铺机的行驶控制装置1200还包括:输出模块(图中未示出),输出模块用于根据障碍物信息输出提示信息。
进一步地,获取模块还用于在摊铺机的行驶过程中,获取摊铺机的姿态信息和位置信息;确定模块1202还用于根据姿态信息、摊铺机的位置信息和行驶路线,确定摊铺机行驶过程中的偏差值;控制模块1204还用于根据偏差值控制摊铺机进行相应动作,以使摊铺机按照行驶路线行驶。
在该实施例中,摊铺机的行驶控制装置1200的各模块执行各自功能时实现第三方面的任一实施例中的摊铺机的行驶控制方法的步骤,因此,摊铺机的行驶控制装置1200同时也包括第三方面的任一实施例中的摊铺机的行驶控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
可以理解的是,本发明中的摊铺机的行驶控制装置1200可以是移动电子设备,也以为非移动电子设备。示例性的,移动电子设备以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、智能摄像设备、穿戴设备、超级移动个人计算机等。
根据本发明的一个具体实施例,提出了一种摊铺机行驶控制方法。
具体地,如图1所示,设计一种可以手推行走或者可驾驶行走的小车(检测设备110),通过利用无人驾驶平台的RTK基准站实现对小车的精准定位,然后由人工驾驶或者行走将小车沿着待施工道路两侧边界进行数据采集,系统通过两侧边界的数据规划行驶路线,以实现无人自动摊铺,解决了道路设计与实际道路数据不匹配的问题以及因年代久远道路数据丢失等无法获得道路数据的问题。
其中,小车具备有电源系统、RTK定位系统112、跟踪标尺(标定件113)、控制装置(操控系统和数据分析系统)和存储系统。电源系统用于给小车各部分电气系统提供电源,可以采用蓄电池供电或者蓄电池+太阳能板供电方式。RTK定位系统112通过差分基站实现高精度定位,主要用于采集道路边界坐标信息和数据,数据更新频率不低于10Hz。跟踪标尺主要用于测量定位定位系统112的天线与道路边界(路沿石或者护栏)之间的距离,优选地,跟踪标尺上具有刻度,以便于用户读取距离数据,同时可以根据实际情况进行调整测量范围,其末端带有指针或铅锤线,辅助指示道路边界。操控系统包括操作仪表台及小车行走控制系统,其中,操作仪表台用于显示车辆有关信息和坐标采集信息输入(包括不限于采集起点、左右边界设定、距离路沿距离等)。行走控制系统主要用于控制小车的前进、退及转向等常规操作。数据分析用于采集车辆当前位置路沿边界GPS坐标(通过车辆GPS定位和标尺距离进行换算至边界的定位坐标),并将采集到的连续坐标经过道路设计数据三要素进行拟合,生成连续的道路边界曲线坐标及数据(道路边界的位置信息)。存储系统主要用于存储系统有关的数据,包括操控系统输入信息、坐标采集信息、已经道路数据分析坐标及数据。
在该实施例中,在施工前,当有施工专业测量人员驾驶或者推动数据采集小车,调整好小车前进方向与道路行车方向一致(或者摊铺方向),并将小车调整方向与道路边界保持平行,将随车跟踪标尺调整到道路边界位置(如路沿石或者护栏)并与小车保持垂直,以末端指针或者铅锤线与边界重合(垂直投影重合亦可)。开启小车定位系统,并将有关采集操作进行设置(如坐标采集起点、左右边界设定、距离路沿标尺距离等),保存数据开始记录数据。数据采集小车可以保持一个恒定速度往前行走,同时小车定位系统实时记录其经纬度坐标信息,并将小车的GPS坐标换算至标尺末端所指的边界定位坐标。当采集一段路面边界之后,将小车转移至道路另外一侧边界采用同样方法进行边界坐标采集。采集完成之后点击数据保存,并启动数据分析系统,系统将采集车辆当前位置路沿边界坐标与道路设计数据三要素参数进行重新拟合,生成连续的道路边界曲线坐标及数据(位置信息)。并由此数据生成新的道路数据表(路面信息),包括路段边界坐标、中线坐标、道路长度、道路最窄宽度、道路最长宽度、圆曲线数据等,并通过操作平台生成道路曲线图像(电子模型),便于测量人员对道路数据的查验和复核。测量人员最后通过数据接口将数据导出输入摊铺机操作系统,实现无人自动摊铺。
进一步地,如图10所示,当道路属于等宽道路时(最大宽度-最小宽度≤20cm),无人摊铺机根据此数据生成摊铺机摊铺中线220作为行驶路线,两边界线的采样点210用于摊铺机行驶过程中的电子围栏,避免无人摊铺时的漏摊或超出边界碰撞护栏或路沿石。
如图11所示,当道路不属于等宽道路时(最大宽度-最小宽度>20cm),如红绿灯路口、高速应急车道、匝道汇入口等。例如,图11中匝道汇入口处。系统将采集车辆当前位置路沿边界坐标与道路设计数据三要素参数进行重新拟合,得到的两条边界200分别为边界线a和b。由于道路不等宽,因此测量人员可以手动选择某一条边界线作为主边界线,如图12中选择中间隔离带的边界线(如a)作为主边界线。并结合摊铺机的实际摊铺宽度(如主路摊铺时熨平板的宽度)生成道路数据表(如边界线a、b之间的区域)。生成边界相关信息之后,截取道路剩余部分(第二区域240),将由数据分析系统自动将剩余边界再次生成新的道路数据边界(新边界其中一条为原有采集道路坐标边界b,另一条为前面根据摊铺机宽度截取出来的新道路边界坐标c),系统再次结合摊铺机的实际摊铺宽度(如主路摊铺时熨平板的宽度)生成新的道路数据表,直至最后道路边界线c、b之间的垂直间距小于摊铺机可摊铺的最小宽度后,进行所有行驶线路自动规划。并将此时规划好的行驶线路、道路的边界定位坐标、截取路段中线坐标、道路长度、道路最窄宽度、道路最长宽度、圆曲线数据等,并通过操作平台生成新的多台摊铺机联机作业时的无人施工道路曲线图像,便于测量人员对道路数据的查验和复核,测量人员最后通过数据接口将数据导出输入摊铺机操作系统,实现无人自动摊铺。多台无人摊铺机根据各自数据生成摊铺机摊铺中线,同时系统将两边界线a、b作为整个路段的电子围栏,避免无人摊铺时的漏摊或超出边界碰撞护栏或路沿石。
根据在本发明第五方面的一个实施例,提供了一种读存储介质,其上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现第三方面实施例提出的摊铺机的行驶控制方法。
在该实施例中,可读存储介质能够实现本发明的实施例提供的摊铺机的行驶控制方法的各个过程,并能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,处理器为上述实施例中的通信设备中的处理器。读存储介质,包括计算机读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种检测设备,其特征在于,包括:
主体;
定位系统,设于所述主体;
标定件,与所述定位系统连接,所述标定件的一端设有标识部,所述标识部指向检测对象;
控制器,与所述标定件和定位系统连接,所述控制器用于根据所述定位系统采集的所述检测设备的经纬度数据和所述标定件的状态信息,确定所述检测对象的位置信息,所述检测设备的所述检测对象为待施工道路的两侧边界;
避障装置,设于所述主体,所述避障装置与控制器连接,所述避障装置用于检测所述检测设备运动过程中的障碍物,所述避障装置包括超声波雷达;
所述标定件包括:
连接部,与所述主体或所述定位系统转动连接;
伸缩部,所述伸缩部的一端与所述连接部连接,所述伸缩部的另一端设有所述标识部;
位移传感器,与所述控制器连接,所述位移传感器用于检测所述伸缩部的伸缩长度;
角度传感器,与所述控制器连接,所述角度传感器用于检测所述连接部相对所述主体的转动角度。
2.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,还包括:
车轮,与所述主体连接;
驱动件,与所述车轮连接,所述驱动件用于驱动所述车轮,以使所述车轮带动所述主体运动。
3.一种摊铺机的行驶控制系统,其特征在于,包括:
摊铺机;
如权利要求1或2所述的检测设备,所述检测设备的检测对象为待施工道路的两侧边界;
控制装置,与所述检测设备和所述摊铺机电连接,所述控制装置用于根据所述检测设备检测的所述待施工道路的两侧边界的位置信息,确定所述摊铺机的行驶路线,以及按照所述行驶路线,控制所述摊铺机在所述待施工道路上行驶。
4.一种摊铺机的行驶控制方法,用于权利要求3所述的摊铺机的行驶控制系统,其特征在于,包括:
根据所述检测设备检测的所述待施工道路的两侧边界的位置信息,确定所述摊铺机的行驶路线;
按照所述行驶路线,控制所述摊铺机在所述待施工道路上行驶;
获取所述检测设备检测的所述待施工道路上的障碍物信息;
根据所述障碍物信息,输出提示信息和更新所述行驶路线。
5.根据权利要求4所述的摊铺机的行驶控制方法,其特征在于,所述根据所述检测设备检测的所述待施工道路的两侧边界的位置信息,确定所述摊铺机的行驶路线,包括:
根据所述待施工道路的两侧边界的位置信息,确定所述待施工道路的路面信息;
根据所述路面信息和所述摊铺机的摊铺宽度,确定所述行驶路线;
其中,所述路面信息包括以下至少一种:所述待施工道路的两侧边界的长度、所述待施工道路的两侧边界之间的最大距离、所述待施工道路的两侧边界之间的最小距离、所述待施工道路的两侧边界转角,所述待施工道路的两侧边界的圆曲线。
6.根据权利要求5所述的摊铺机的行驶控制方法,其特征在于,所述根据所述路面信息和所述摊铺机的摊铺宽度,确定所述行驶路线,包括:
计算所述最大距离与最小距离之间的差值;
沿所述待施工道路的宽度方向,根据所述差值和所述摊铺宽度,将所述待施工道路划分为至少一个目标区域;
根据每个目标区域的中心线,确定所述行驶路线。
7.根据权利要求6所述的摊铺机的行驶控制方法,其特征在于,所述根据所述差值和所述摊铺宽度,将所述待施工道路划分为至少一个目标区域,包括:
若所述差值小于或等于预设差值,按照所述摊铺宽度,将所述待施工道路划分为至少一个目标区域;
若所述差值大于预设差值,根据所述待施工道路的任一侧边界的所述位置信息和所述最小距离,将所述待施工道路划分为第一区域和第二区域,并按照所述摊铺宽度,将所述第一区域划分为至少一个目标区域;
其中,所述第二区域的两侧边界之间的距离小于所述摊铺宽度。
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