CN114735022B - 预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法、系统及清扫车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法、系统及清扫车，该防堵车方法包括：S101：确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道；S102：进行清扫作业，并在接收到车辆进入信息时，判断社会车辆的行驶方向与自身是否一致，若是，继续进行清扫作业，若否，则执行S103；S103：通过与自身相向行驶的社会车辆的感知信息确定社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息；S104：确定社会车辆未避让后，移动至临时停靠点，并在确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，继续清扫作业。本发明避免了窄通道清扫作业对正常交通运作的影响，保证了无人驾驶清扫车的稳定可靠运行，并扩展了作业覆盖率，提升了用户的使用体验。

Description

预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法、系统及清扫车

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法、系统及清扫车。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市道路建设速度突飞猛进，同时人们对城市道路环境的要求也越来越高，传统的人工清扫保洁马路已难以满足城市发展的要求。随着技术的发展，无人驾驶清扫车出现在道路保洁中。

然而，无人驾驶清扫车虽然具备清扫速度快、效率高，节省人工成本的优点，但现有的清扫车只能清扫较宽的道路，在清扫窄通道时，经常性发生在窄通道与社会车辆相遇堵车问题，严重影响正常交通运作以及无人驾驶清扫车的稳定可靠无人化运行，为了避免堵车和保证可靠无人化运行，只能将窄通道从其清扫范围中移除，降低了无人驾驶清扫车的作业覆盖率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法、系统及清扫车，获取窄通道中的社会车辆信息，在窄通道无社会车辆后，进入窄通道进行清扫，清扫时，通过路测单元获取进入窄通道的社会车辆的信息，并在有社会车辆进入后感知社会车辆的信息，根据该信息确定需要避让后，退回临时停靠点以使社会车辆通过，能够在清扫时避开窄通道中的车辆和在与车辆相遇堵车时执行倒车操作，避免了无人驾驶清扫车对正常交通运作的影响，保证了无人驾驶清扫车的稳定可靠运行，并扩展了无人驾驶清扫车的作业覆盖率，提升了用户的使用体验。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法，所述无人驾驶清扫车防堵车方法应用于无人驾驶清扫车，包括：S101：确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，所述窄通道的宽度小于无人驾驶清扫车与社会车辆并排行驶的宽度；S102：进行清扫作业，并在接收到所述车辆进入信息时，根据所述车辆进入信息判断社会车辆的行驶方向与自身是否一致，若是，继续进行清扫作业，若否，则执行S103；S103：获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息，并在通过所述感知信息确定所述社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息；S104：在通过所述感知信息确定所述社会车辆未避让后，移动至临时停靠点，并在获取的车辆占用信息确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，继续清扫作业，其中，所述临时停靠点设置在所述窄通道的两端。

进一步地，所述确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道的步骤之前还包括：无人驾驶清扫车与路测单元通信连接，通过所述路测单元获取窄通道的车辆占用信息。

进一步地，所述路测单元在无人驾驶清扫车进入窄通道后通过提示模块进行窄通道占用信息的提示，并在所述无人驾驶清扫车离开窄通道后取消窄通道占用信息的提示。

进一步地，所述进行清扫作业的步骤之后包括：所述路测单元在感知到社会车辆进入窄通道后，获取车辆进入信息，并将所述车辆进入信息发送给窄通道内的无人驾驶清扫车，所述车辆进入信息包括社会车辆的数量、行驶方向。

进一步地，所述通过所述路测单元获取窄通道的车辆占用信息的步骤之后还包括：根据所述车辆占用信息判断所述窄通道内是否存在社会车辆；若是，则前往所述临时停靠点等候，并实时获取所述窄通道的车辆占用信息；若否，则执行S101。

进一步地，所述获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息的步骤具体包括：开启强感知模式，在强感知模式下获取所述社会车辆的感知信息，所述感知信息包括汽车的形态、位置、速度。

进一步地，所述在通过所述感知信息确定所述社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息的步骤之前包括：根据所述感知信息判断是否与社会车辆相遇且所述社会车辆的停车时间超过预设阈值；若是，则确定所述社会车辆满足预设条件；若否，则确定所述社会车辆不满足预设条件。

进一步地，所述在通过所述感知信息确定所述社会车辆未避让后，移动至临时停靠点的步骤具体包括：确定所述社会车辆未避让后，启动倒车模式以使无人驾驶车至临时停靠点。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种无人驾驶清扫车，所述无人驾驶清扫车包括：控制模块、传感器模块以及通信模块，所述控制模块分别与所述传感器模块、通信模块通信连接；所述控制模块存储有计算机程序，所述控制模块通过所述计算机程序实现如上所述的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种基于窄通道的无人驾驶清扫车防堵车系统，所述无人驾驶清扫车防堵车系统包括路测单元以及如上所述的无人驾驶清扫车，所述无人驾驶清扫车与所述路测单元通信连接以获取窄通道的车辆占用信息、车辆进入信息。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：获取窄通道中的社会车辆信息，在窄通道无社会车辆后，进入窄通道进行清扫，清扫时，通过路测单元获取进入窄通道的社会车辆的信息，并在有社会车辆进入后感知社会车辆的信息，根据该信息确定需要避让后，退回临时停靠点以使社会车辆通过，能够在清扫时避开窄通道中的车辆和在与车辆相遇堵车时执行倒车操作，避免了窄通道清扫作业对正常交通运作的影响，保证了无人驾驶清扫车的稳定可靠运行，并扩展了无人驾驶清扫车的作业覆盖率，提升了用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法一实施例的流程图；

图2为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车进入窄通道时无人驾驶清扫车与路测单元的交互一实施例的流程图；

图3为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车与社会车辆的相遇处理时无人驾驶清扫车与路测单元的交互一实施例的流程图；

图4为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车一实施例的整体结构图；

图5为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中路测单元一实施例的结构图；

图6为本发明无人驾驶清扫车一实施例的结构图；

图7为本发明基于窄通道的无人驾驶清扫车防堵车系统一实施例的结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，通常在此处附图中描述和示出的各本公开实施例在不冲突的前提下，可相互组合，其中的结构部件或功能模块可以以各种不同的配制来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

请参阅图1至图5，其中，图1为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法一实施例的流程图；图2为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车进入窄通道时无人驾驶清扫车与路测单元的交互一实施例的流程图；图3为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车与社会车辆的相遇处理时无人驾驶清扫车与路测单元的交互一实施例的流程图；图4为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中无人驾驶清扫车一实施例的整体结构图；图5为本发明预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法中路测单元一实施例的结构图。结合图1至图5对本发明的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法作详细说明。

在本实施例中，预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法应用于无人驾驶清扫车，其中，无人驾驶清扫车具备自主清扫作业、多机通信、故障检测、垃圾箱满检测、电量检测、水量检测等功能，包括线控底盘模块、传感器模块、边刷模块、滚刷模块、风机模块、洒水模块、中央控制模块、人机交互模块等硬件模块，并通过动力电池系统进行供电。其中，线控底盘模块为车辆线控底盘，包含驱动系统、转向系统、刹车系统，具体包括转向电机、行走主电机以及刹车控制装置；传感器模块包含IMU传感器、GPS传感器、视觉相机、激光雷达、摄像头、超声波传感器、毫米波传感器等；边刷模块为车辆的边刷模块，包含前边刷和后边刷模块；滚刷模块为车辆的滚刷模块；风机模块为无人驾驶清扫车上负责车辆吸尘、过滤的模块；洒水模块负责车辆洒水作业的模块；中央控制模块为无人驾驶清扫车的集中控制大脑，包含控制器计算单元以及STM32运动控制单元；人机交互模块主要包括触摸屏、语音模块、广告屏等，还包括转向灯、警示灯、照明灯以及刹车灯，其中，语音模块包括喇叭、麦克风，用于车辆与人交互的信息输入与输出；通信模块包含5G通信模块与433MHZ通信模块。5G通信模块主要用于与调度后台的通信；433MHZ通信模块主要用于车辆间的通信。

在一个实施例中，GPS装置、辅助激光雷达以及主激光雷达设置在无人驾驶清扫车的顶端，在顶端一侧设置有摄像头，前照灯与摄像头设置在无人驾驶清扫车的同一侧。转向灯设置在两个前照灯之间，且位于前照灯靠近无人驾驶清扫车靠近底盘的一侧。在无人驾驶清扫车的前端两侧设置有转向刷，安全触边设置在转向刷之间。毫米波传感器、超声波传感器设置在无人驾驶清扫车的两侧，驱动轮、后边刷均设置在无人驾驶清扫车的底部。

在本实施例中，预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法包括：

S101：确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，窄通道的宽度小于无人驾驶清扫车与社会车辆并排行驶的宽度。

窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道的步骤之前还包括：无人驾驶清扫车与路测单元通信连接，通过路测单元获取窄通道的车辆占用信息。

在本实施例中，无人驾驶清扫车通过通信模块与路测单元通信连接，路测单元设置在窄通道的两端。

具体的，路测单元是安装在窄通道两端的社会车辆监控装备，通过道路两头分别安装一个或多个路测单元的方式实现对该窄通道社会车辆进入、社会车辆离开、社会车辆滞留等状态的检测。

在本实施例中，路测单元包括控制计算模块、语音模块、显示屏、监控摄像头以及通信模块，其中，控制计算单元主要实现对路测单元的整体控制以及对监控摄像头采集数据的存储、处理和识别、决策；监控摄像头主要对车辆的进入和离开进行识别；通信模块与无人驾驶清扫车进行近距离通信、数据互传；语音模块通过播报语音与环境交互，提醒社会车辆等候进入；显示屏通过显示文字与环境交互，提醒社会车辆等候进入。其中，在无人驾驶清扫车进入窄通道作业时，路测单元能通过显示屏和语音模块提醒即将进入窄通道的社会车辆，该路段临时清扫任务占用，需等待清扫车完成作业后再进入。

通过路测单元获取窄通道的车辆占用信息的步骤之后还包括：根据车辆占用信息判断窄通道内是否存在社会车辆；若是，则前往临时停靠点等候，并实时获取窄通道的车辆占用信息；若否，则执行S101。

在一个实施例中，窄通道的两侧分别部署一个清扫车临时停靠点，用于清扫车进入前等候临时停靠或倒车让路时临时停靠，且窄通道的两头分别部署1个路测单元，用于检测社会车辆的进入与离开以及清扫车在窄通道作业期间，通过显示屏提醒社会车辆等候，禁止进入。具体的，路测单元在无人驾驶清扫车进入窄通道后通过提示模块进行窄通道占用信息的提示，并在无人驾驶清扫车离开窄通道后取消窄通道占用信息的提示以便提醒社会车辆进入。

在本实施例中，社会车辆为小汽车、卡车、自行车、电动车、摩托车等能够在道路上行驶的车辆，其具体类型可根据用户需求进行相应设置。

在一个具体的实施例中，路测单元通过监控摄像头实时感知窄通道中是否有车辆进入以及车辆是否离开，并记录窄通道内社会车辆的进出信息以生成车辆占用信息，无人驾驶清扫车在即将进入窄通道作业时与路测单元连接，访问路测单元记录的车辆占用信息。并在根据车辆占用信息确定无车时，进入窄通道执行任务，若有车，则无人驾驶清扫车禁止进入窄通道作业，在临时停靠点等待。无人驾驶清扫车通过路测单元实时检测窄通道中的车辆信息，并在确定无车时，离开临时停靠点，进入窄通道。路测单元的显示屏显示“通道内临时清扫作业占用”的信息，并在无人驾驶清扫车离开窄通道后，清空显示屏。

S102：进行清扫作业，并在接收车辆进入信息时，根据车辆进入信息判断社会车辆的行驶方向与自身是否一致，若是，继续清扫，执行S104，若否，则执行S103。

在本实施例中，因清扫车在窄通道作业的实际应用过程中，即使有路测单元的显示屏和语音提示，也不可避免有个别社会车辆因疏忽等因素进入窄通道，与清扫车相遇并堵在窄通道中。进行清扫作业的步骤之后包括：路测单元在感知到社会车辆进入窄通道后，通过路测单元获取车辆进入信息，并将车辆进入信息发送给窄通道内的无人驾驶清扫车，车辆进入信息包括社会车辆的数量、行驶方向。

在一个具体的实施例中，路测感知单元在无人驾驶清扫车进入窄通道后，继续感知社会车辆的信息，并在感知到有社会车辆进入后，感知进入的社会车辆的行驶方向，将包括进入窄通道的社会车辆的数量以及行驶方向的车辆进入信息发送给无人驾驶清扫车。无人驾驶清扫车根据车辆进入信息中的行驶方向信息计算每个社会车辆与自身的行驶方向关系。判断是否有社会车辆与自身的行驶方向一致，即相向行驶。

S103：获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息，并在通过感知信息确定社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息。

在本实施例中，获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息的步骤具体包括：开启强感知模式，在强感知模式下获取社会车辆的感知信息，感知信息包括汽车的形态、位置、速度。其中，汽车的形态包括大小、宽度、高度等描述汽车外形的信息。

具体的，无人驾驶清扫车在窄通道内作业，路测单元如果感知到有社会车辆进入，实时将社会车辆的行驶方向与数量告警给清扫车；清扫车根据接收到的社会车辆行驶信息，判断是否与自身行驶方向一致，如果一致，则清扫车继续作业，不会导致堵车；如果行驶方向相反，则清扫车进入强感知模式，随时准备感知前往相向行驶的社会车辆；强感知模式下，清扫车除保证正常作业所需的环境感知能力外，还会启动传感器模块中专门用于感知汽车形态、位置、速度等信息的传感器。

在通过感知信息确定所述社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息的步骤之前包括：根据感知信息判断是否与社会车辆相遇且社会车辆的停车时间超过预设阈值；若是，则确定社会车辆满足预设条件；若否，则确定社会车辆不满足预设条件。

在本实施例中，预设阈值为两分钟，与社会车辆的判定条件可以为与社会车辆的距离不大于预设值。其中，预设阈值、预设值的具体大小可根据用户的实际需求进行设置。

在本实施例中，无人驾驶清扫车通过人机交互模块中的语音屏进行语音提醒，在其他实施例中，也可以通过触摸屏或广告屏进行文字提醒。

在一个具体的实施例中，路测单元感知每个社会车辆的行驶方向，将该行驶方向的信息发送给无人驾驶清扫车，无人驾驶清扫车根据该信息计算每个车辆与自身行驶方向的关系，若是同向，则继续作业，若是反向，则无人驾驶清扫车进入强感知模式，根据感知结果判断是否与社会车辆相遇且对方的停车的时间超过预设阈值时，进行车辆语音提醒“清扫车作业中，请注意避让”。

S104：在通过感知信息确定所述社会车辆未避让后，移动至临时停靠点，并在根据获取的车辆占用信息确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，继续清扫作业，其中，临时停靠点设置在窄通道的两端。

在本实施例中，无人驾驶清扫车在进行语音提醒相隔预设时间后，通过传感模块的感知信息判断车辆是否倒车避让，若是，则继续作业，若否，则执行倒车避让模式。

在通过感知信息确定社会车辆未避让后，移动至临时停靠点的步骤具体包括：确定社会车辆未避让后，启动倒车模式以使无人驾驶车至临时停靠点。

具体的，当清扫车感知到社会车辆并判定社会车辆无法避让时(本发明以社会车辆2分钟静止不动为触发条件)，清扫车进入倒车让路模式，自主倒车至临时停靠点；车辆到达临时停靠点后，等待路测单元的可通行指令；当路测单元检测到窄通道内没有社会车辆时，会给清扫车发送可通行指令；清扫车接收到可通行指令后，继续进入窄通道执行任务。

有益效果：本发明通过路测单元的信息获取窄通道中的社会车辆信息，在窄通道无社会车辆后，进入窄通道进行清扫，清扫时，通过路测单元获取进入窄通道的社会车辆的信息，并在有社会车辆进入后感知社会车辆的信息，根据该信息确定需要避让后，退回临时停靠点以使社会车辆通过，能够在清扫时避开窄通道中的车辆和在与车辆相遇堵车时执行倒车操作，避免了窄通道清扫作业对正常交通运作的影响，保证了无人驾驶清扫车的稳定可靠运行，并扩展了无人驾驶清扫车的作业覆盖率，提升了用户的使用体验。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种无人驾驶清扫车，请参阅图6，图6为本发明无人驾驶清扫车一实施例的结构图，结合图6对本发明的无人驾驶清扫车进行说明。

在本实施例中，无人驾驶清扫车包括：控制模块、传感器模块以及通信模块，控制模块分别与传感器模块、通信模块通信连接；控制模块存储有计算机程序，控制模块通过计算机程序实现如上述实施例所述的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种基于窄通道的无人驾驶清扫车防堵车系统，请参阅图7，图7为本发明无人驾驶清扫车防堵车系统一实施例的结构图，结合图7对本发明的无人驾驶清扫车防堵车系统做详细说明。

在本实施例中，无人驾驶清扫车防堵车系统包括无人驾驶清扫车、路测单元，无人驾驶清扫车与所述路测单元通信连接以获取窄通道的车辆占用信息、车辆进入信息，无人驾驶清扫车包括如上述实施例所述的无人驾驶清扫车。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法，其特征在于，所述无人驾驶清扫车防堵车方法应用于无人驾驶清扫车，包括：

S101：确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，所述窄通道的宽度小于无人驾驶清扫车与社会车辆并排行驶的宽度；

S102：进行清扫作业，并在接收到车辆进入信息时，根据所述车辆进入信息判断社会车辆的行驶方向与自身是否一致，若是，继续进行清扫作业，若否，则执行S103；

S103：获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息，并在通过所述感知信息确定所述社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息；

S104：在通过所述感知信息确定所述社会车辆未避让后，移动至临时停靠点，并在根据获取的车辆占用信息确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道，继续清扫作业，其中，所述临时停靠点设置在所述窄通道的两端；所述确定窄通道内不存在社会车辆后，进入窄通道的步骤之前还包括：

无人驾驶清扫车与路测单元通信连接，通过所述路测单元获取窄通道的车辆占用信息；

所述进行清扫作业的步骤之后包括：

所述路测单元在感知到社会车辆进入窄通道后，获取车辆进入信息，并将所述车辆进入信息发送给窄通道内的无人驾驶清扫车，所述车辆进入信息包括社会车辆的数量、行驶方向；

所述通过所述路测单元获取窄通道的车辆占用信息的步骤之后还包括：根据所述车辆占用信息判断所述窄通道内是否存在社会车辆；

若是，则前往所述临时停靠点等候，并实时获取所述窄通道的车辆占用信息；

若否，则执行S101；

所述获取与自身相向行驶的社会车辆的感知信息的步骤具体包括：

开启强感知模式，在强感知模式下获取所述社会车辆的感知信息，所述感知信息包括汽车的形态、位置、速度；

所述在通过所述感知信息确定所述社会车辆满足预设条件后，发送提醒信息的步骤之前包括：

根据所述感知信息判断是否与社会车辆相遇且所述社会车辆的停车时间超过预设阈值；

若是，则确定所述社会车辆满足预设条件；

若否，则确定所述社会车辆不满足预设条件。

2.如权利要求1所述的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法，其特征在于，所述路测单元在无人驾驶清扫车进入窄通道后通过提示模块进行窄通道占用信息的提示，并在所述无人驾驶清扫车离开窄通道后取消窄通道占用信息的提示。

3.如权利要求1所述的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法，其特征在于，所述在通过所述感知信息确定所述社会车辆未避让后，移动至临时停靠点的步骤具体包括：

确定所述社会车辆未避让后，启动倒车模式以使无人驾驶车至临时停靠点。

4.一种无人驾驶清扫车，其特征在于，所述无人驾驶清扫车包括：控制模块、传感器模块以及通信模块，所述控制模块分别与所述传感器模块、通信模块通信连接；

所述控制模块存储有计算机程序，所述控制模块通过所述计算机程序实现如权利要求1-3任一项所述的预防无人驾驶清扫车在窄通道堵车的方法。

5.一种基于窄通道的无人驾驶清扫车防堵车系统，其特征在于，所述无人驾驶清扫车防堵车系统包括路测单元以及如权利要求4所述的无人驾驶清扫车，所述无人驾驶清扫车与所述路测单元通信连接以获取窄通道的车辆占用信息、车辆进入信息。