CN113756240A - 一种清扫车智能风量控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的提供一种清扫车智能风量控制系统，由图像处理与计算模块通过深度学习前期建立起来的风量控制模型，针对垃圾种类与数量以及清冲车的作业速度给出所需风量或推力的最优解；并将目标信号下发至整车控制器；整车控制器接到图像处理与计算模块决策信号后对三个风机控制器下发调节命令；风机控制器通过控制PMW信号来实现风量的调节。
Description
技术领域
本发明涉及清扫车智能技术领域，尤其涉及一种清扫车智能风量控制系统。
背景技术
目前市场上所有的风量调节器都需要人工设定固定目标值由系统内置的固定程序来执行或者直接通过人工调整旋钮开关的方法来实现风机风量的调节功能。
此种调节方法不能根据环境及情景的变化来智能自适应调整风量。增加了控制内容、降低了工作效率；而且远高于实际需求的风量会浪费能源并会带来一些比如风机过载、过温进而影响设备寿命的负面影响。并且清冲车的作业目的是将人行道上的落叶等垃圾吹到辅道上，辅道上的环卫清扫车协同作业将清冲车吹下来的垃圾清扫干净。因为人行道路况复杂，驾驶员需要花费大量精力控制轻冲车的行进路线，无法顾全风机风量的调节控制。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的提供一种清扫车智能风量控制系统，图像处理与计算模块通过深度学习前期建立起来的风量控制模型，针对垃圾种类与数量以及清冲车的作业速度给出所需风量或推力的最优解；并将目标信号下发至整车控制器；整车控制器接到图像处理与计算模块决策信号后对三个风机控制器下发调节命令；风机控制器通过控制PMW信号来实现风量的调节。
本发明提供一种清扫车智能风量控制系统，包括视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块，所述视觉传感器包括后置广角摄像头、前置广角摄像头和侧方双目摄像头，所述后置广角摄像头设置在车辆后侧，前置广角摄像头设置在车辆前侧，侧方双目摄像头设置在车辆侧面，所述视觉处理模块为图像处理与计算模块，简称为GPU，所述后置广角摄像头、前置广角摄像头和侧方双目摄像头分别通过GPU信号线与图像处理与计算模块连接，所述整车电器控制模块包括整车控制器，简称为VCU，所述整车控制器与图像处理与计算模块通过信号传输线连接，所述风机控制模块包括左涵道风机模块、右涵道风机模块、右前涵道风机模块、左风机线控电调、右风机线控电调和右前风机线控电调，左风机线控电调、右风机线控电调和右前风机线控电调分别通过电调信号线与整车控制器连接，整车控制器通过电调信号线将三个风机各自目标风量下对应的PWM信号下发给左风机线控电调、右风机线控电调和右前风机线控电调，从而最终实现风机风量的智能控制。
进一步改进在于：车辆上还设置有整车电源，所述整车电源与视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块均通过电源线连接，通过整车电源进行供电。
进一步改进在于：所述左涵道风机模块、右涵道风机模块和右前涵道风机模块分别设置在左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机上，通过左涵道风机模块、右涵道风机模块和右前涵道风机模块分别控制左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机。
进一步改进在于：所述图像处理与计算模块通过图像处理与智能AI算法识别出周围垃圾的种类、数量、距离并从整车控制器得到车辆的前进速度。
进一步改进在于：所述后置广角摄像头对清扫效果进行监测，且将清扫后的视觉图像不断传递给图像处理与计算模块，图像处理与计算模块通过处理后的结果不断修正智能风量控制系统模型。
该智能风量控制系统前方和侧前方的两个高分辨率摄像头能对车体周围环境进行视觉感知；高分辨相机将地面图像上传至图像处理与计算模块，图像处理与计算模块通过AI智能算法对图片进行处理后能够基于模型库识别出垃圾的种类与数量；以及距离风机的距离。并且轮速传感器会将整车的速度信号同步发送给图像处理与计算模块。
图像处理与计算模块通过深度学习前期建立起来的风量控制模型，针对垃圾种类与数量以及清冲车的作业速度给出所需风量或推力的最优解；并将目标信号下发至整车控制器；整车控制器接到图像处理与计算模块决策信号后对三个风机控制器下发调节命令；风机控制器通过控制PMW信号来实现风量的调节。
在清冲车的尾部有一个广角摄像头，广角摄像头对清扫效果进行监测；将清扫后的视觉图像不断传递给图像处理与计算模块；图像处理与计算模块通过处理后的结果不断修正智能风量控制系统模型。
本发明的有益效果：此种智能风量控制系统可通过线控实现，无需人工调节；可搭载无人智能化设备，应用场景广泛；具有极强的前瞻性。此系统搭载清冲环卫车作业：风量可以随地面垃圾的种类、垃圾量的多少、作业装备的车速自适应调整；不用再去人工分心调节，减少了工作强度，降低了作业风险；并且能起到节能延长设备寿命的作用。搭载清冲车应用于环卫保洁场景具有提高工作效率、提升清冲效果、降耗节能、提高整车操作安全性等优势。该智能风向控制系统能适用于多场景，提升使用体验，满足多种使用需求。
附图说明
图1是本发明的系统组成图。
图2是本发明的搭载清冲车示意图。
图3是本发明的系统实施流程图。
其中：1-后置广角摄像头，2-前置广角摄像头，3-侧方双目摄像头，4-图像处理与计算模块，5-GPU信号线，6-整车控制器，7-信号传输线，8-左涵道风机模块，9-右涵道风机模块，10-右前涵道风机模块，11-左风机线控电调，12-右风机线控电调，13-右前风机线控电调，14-电调信号线，15-整车电源，16-电源线。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1-3所示，本实施例提供一种清扫车智能风量控制系统，包括视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块，所述视觉传感器包括后置广角摄像头1、前置广角摄像头2和侧方双目摄像头3，所述后置广角摄像头1设置在车辆后侧，前置广角摄像头2设置在车辆前侧，侧方双目摄像头3设置在车辆侧面，所述视觉处理模块为图像处理与计算模块4，所述后置广角摄像头1、前置广角摄像头2和侧方双目摄像头3分别通过GPU信号线5与图像处理与计算模块4连接，所述整车电器控制模块包括整车控制器6，所述整车控制器6与图像处理与计算模块4通过信号传输线7连接，所述风机控制模块包括左涵道风机模块8、右涵道风机模块9、右前涵道风机模块10、左风机线控电调11、右风机线控电调12和右前风机线控电调13，左风机线控电调11、右风机线控电调12和右前风机线控电调13分别通过电调信号线14与整车控制器6连接，整车控制器6通过电调信号线14将三个风机各自目标风量下对应的PWM信号下发给左风机线控电调11、右风机线控电调12和右前风机线控电调13，从而最终实现风机风量的智能控制。车辆上还设置有整车电源15，所述整车电源15与视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块均通过电源线16连接，通过整车电源15进行供电。所述左涵道风机模块8、右涵道风机模块9和右前涵道风机模块10分别设置在左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机上，通过左涵道风机模块8、右涵道风机模块9和右前涵道风机模块10分别控制左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机。所述图像处理与计算模块4通过图像处理与智能AI算法识别出周围垃圾的种类、数量、距离并从整车控制器6得到车辆的前进速度。所述后置广角摄像头1对清扫效果进行监测，且将清扫后的视觉图像不断传递给图像处理与计算模块4，图像处理与计算模块4通过处理后的结果不断修正智能风量控制系统模型。
前置广角摄像头2与侧方双目摄像头3将视觉图像通过GPU信号线5上传至图像处理与计算模块4；图像处理与计算模块4通过图像处理与智能AI算法识别出周围垃圾的种类、数量、距离并从整车控制器6得到车辆的前进速度；图像处理与计算模块4将得到的参数变量代入风量控制模型进行计算处理从而得到三个风机瞬态下的风量推力值；图像处理与计算模块4将风机所需风量推力值通过信号传输线7下放到整车控制器6；整车控制器6通过电调信号线14将三个风机各自目标风量下对应的PWM信号下发给左风机线控电调11、右风机线控电调12和右前风机线控电调13，从而最终实现风机风量的智能控制。另外后置广角摄像头1与侧方双目摄像头3将清扫后的视觉图像不断反馈至图像处理与计算模块4；图像处理与计算模块4对图像进行处理后给出清扫效果有效值；通过清扫效果有效值不断修正智能风量控制系统模型。
Claims (5)
1.一种清扫车智能风量控制系统，其特征在于：包括视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块，所述视觉传感器包括后置广角摄像头（1）、前置广角摄像头（2）和侧方双目摄像头（3），所述后置广角摄像头（1）设置在车辆后侧，前置广角摄像头（2）设置在车辆前侧，侧方双目摄像头（3）设置在车辆侧面，所述视觉处理模块为图像处理与计算模块（4），所述后置广角摄像头（1）、前置广角摄像头（2）和侧方双目摄像头（3）分别通过GPU信号线（5）与图像处理与计算模块（4）连接，所述整车电器控制模块包括整车控制器（6），所述整车控制器（6）与图像处理与计算模块（4）通过信号传输线（7）连接，所述风机控制模块包括左涵道风机模块（8）、右涵道风机模块（9）、右前涵道风机模块（10）、左风机线控电调（11）、右风机线控电调（12）和右前风机线控电调（13），左风机线控电调（11）、右风机线控电调（12）和右前风机线控电调（13）分别通过电调信号线（14）与整车控制器（6）连接，整车控制器（6）通过电调信号线（14）将三个风机各自目标风量下对应的PWM信号下发给左风机线控电调（11）、右风机线控电调（12）和右前风机线控电调（13），从而最终实现风机风量的智能控制。
2.如权利要求1所述的一种清扫车智能风量控制系统，其特征在于：车辆上还设置有整车电源（15），所述整车电源（15）与视觉传感器、视觉处理模块、整车电器控制模块和风机控制模块均通过电源线（16）连接，通过整车电源（15）进行供电。
3.如权利要求1所述的一种清扫车智能风量控制系统，其特征在于：所述左涵道风机模块（8）、右涵道风机模块（9）和右前涵道风机模块（10）分别设置在左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机上，通过左涵道风机模块（8）、右涵道风机模块（9）和右前涵道风机模块（10）分别控制左涵道风机、右涵道风机和右前涵道风机。
4.如权利要求1所述的一种清扫车智能风量控制系统，其特征在于：所述图像处理与计算模块（4）通过图像处理与智能AI算法识别出周围垃圾的种类、数量、距离并从整车控制器（6）得到车辆的前进速度。
5.如权利要求1所述的一种清扫车智能风量控制系统，其特征在于：所述后置广角摄像头（1）对清扫效果进行监测，且将清扫后的视觉图像不断传递给图像处理与计算模块（4），图像处理与计算模块（4）通过处理后的结果不断修正智能风量控制系统模型。
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