CN210626981U - 一种基于清洁车的自动跟随系统及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了环卫领域的一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，包括定位标签、定位基站、定位控制盒、避障雷达、避障雷达控制盒、扬声器、报警器、方向机，当环卫工人在人行横道工作时，非机动车道的扫地车可以自动跟随扫地车前进，而且扫地车前方有障碍物时，扫地车会自动停止，并报警，这样不仅节省了人力成本，大大提高了工作效率，还更加安全可靠，使一人一车也可以轻松应对各种复杂工况环境。

Description

一种基于清洁车的自动跟随系统及装置

技术领域

本实用新型涉及环卫技术领域，具体为一种基于清洁车的自动跟随系统及装置。

背景技术

随着城市的扩大、道路的增多，道路形式的多样化，道路扫地车也随之逐渐普及，但是现有的各种道路扫地车结构基本相同，且功能较为单一，一车一人的情况下无法应对较为复杂的工况环境，例如带有吸管的非机动车道扫地车，虽然可以用吸管来清洁人行横道上的垃圾，但是无法实现持续、长距离的人行横道清扫，除非一车两人，一人开扫地车，同时一人拿吸管在人行横道进行清洁工作，但是这样不仅浪费了人力资源还是增加了环卫成本。

基于此，本实用新型设计了一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，以解决上述提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，当环卫工人在人行横道工作时，非机动车道的扫地车可以自动跟随扫地车前进，而且扫地车前方有障碍物时，扫地车会自动停止，并报警。这样不仅节省了人力成本，大大提高了工作效率，还更加安全可靠，使一人一车也可以轻松应对各种复杂工况环境，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，包括

定位标签，用于与定位基站进行数据交互来进行定位，在环卫工人身上携带；

定位基站，用于通过UWB技术来进行定位标签的定位，固定在扫地车车头上；

定位控制盒，用于通过定位基站获取定位标签的位置，通过避障控制盒获取扫地车前方障碍信息，通过对获取的相关信息进行逻辑运算与处理，通过控制扫地车的行车控制器控制扫地车的前进、刹车和驻车，通过控制扬声器进行语音播报及控制报警灯进行报警；

避障雷达，用于发射超声波，检测车辆前方是否有障碍存在，安装在车辆的前部；

避障雷达控制盒，用于根据避障雷达返回的信息，来判断扫地车前方是否有障碍，并将障碍信息发送给定位控制盒；

扬声器，用于语音播报，提醒扫地车操作人员目前的跟随模式，安装在车辆的前部；

报警器，用于紧急情况下的声光预警，提醒扫地车操作人员及来往行人注意避让，安装于扫地车的顶部；

方向机，用于根据旁边的道路情况进行自动转向。

优选的，所述定位标签上设有急停按钮。

优选的，所述定位基站设有三个，每个定位基站间无线通信，各个定位基站与定位标签无线通信。

优选的，所述定位控制盒、避障雷达控制盒和方向机均位于扫地车的内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型带有自动跟随功能的扫地车比普通的扫地车更高效，人车可以自动协同工作，至少可以节省一个人力资源成本；

2、本实用新型带有自动跟随功能的扫地车比普通的扫地车更安全，当扫地车前方有障碍物时可以自动停车并报警；

3、本实用新型带有自动跟随功能的扫地车比普通的扫地车更智能，当操作人员脱离扫地车工作范围，扫地车会自动停车并报警；

4、本实用新型带有自动跟随功能的扫地车比普通的扫地车更实用，扫地车会根据车辆右侧道路路牙情况进行自动转向。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、定位标签；2、报警灯；3、定位基站；4、避障雷达；5、扬声器；6、定位控制盒；7、避障雷达控制盒；8、方向机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，包括

定位标签1，定位标签1主要放在扫地车操作人员身上，并由电池供电，当开启扫地车跟随模式时，定位标签1会跟定位基站3进行数据交互来进行定位，且定位标签1上有急停按钮，可以在紧急情况下通过定位标签1使扫地车急停；

定位基站3，用于通过UWB技术来进行定位标签1的定位，定位基站3设有三个，每个定位基站3间无线通信，各个定位基站3与定位标签1无线通信，固定在扫地车车头上；

定位控制盒6，定位控制盒为整个跟随控制系统及装置的逻辑控制核心，用于通过定位基站3获取定位标签1的位置，通过避障控制盒获取扫地车前方障碍信息，通过对获取的相关信息进行逻辑运算与处理，通过控制扫地车的行车控制器控制扫地车的前进、刹车和驻车，通过控制扬声器5进行语音播报及控制报警灯2进行报警；

避障雷达4，用于发射超声波，检测车辆前方是否有障碍存在，安装在车辆的前部；

避障雷达控制盒7，用于根据避障雷达4返回的信息，来判断扫地车前方是否有障碍，并将障碍信息发送给定位控制盒6；

扬声器5，用于语音播报，提醒扫地车操作人员目前的跟随模式，安装在车辆的前部；

报警器2，用于紧急情况下的声光预警，提醒扫地车操作人员及来往行人注意避让，安装于扫地车的顶部；

方向机8，用于根据旁边的道路情况进行自动转向，跟着路牙走，防止车子偏离道路。

其中，定位控制盒6、避障雷达控制盒7和方向机8均位于扫地车的内部具体工作原理如下所述：

本实用新型所采用的自动跟随技术采用UWB(Ultra Wide-Band)超宽带定位原理，UWB定位是一种新型的无线通信技术。该技术采用TDOA(到达时间差原理)，利用UWB技术测得定位标签1相对于两个不同定位基站3之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签1相对于四组定位基站3的距离差。该定位原理具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。

本实用新型扫地车自动跟随系统及装置使用时，主要有四个场景组成，主要有跟随行进、有障碍物、防撞功能丧失和超出作业范围；

(1)跟随行进

打开跟随装置开关，定位标签1(定位标签1由扫地车操作人员携带)会实时与基站通信进行位置定位，基站会把定位标签1定位信息发送给定位控制盒6 内的定位控制器，定位控制器通过内部逻辑判断此距离(此距离指与车辆车头平行线的垂直距离)是否大于设定的开始跟随距离，当大于设定的跟随距离则定位控制器会给扫地车行车控制器发送前进指令，扫地车自动跟随定位标签1 前进，行进过程中扬声器5会间断语音播报提醒，扫地车行进过程中，会根据车辆右侧道路路牙情况进行自动转向；当定位标签1与扫地车的距离小于等于设定距离则定位控制器会给扫地车行车控制器发送刹车指令，扫地车会迅速做出停车动作；

(2)有障碍物

打开跟随装置开关，定位标签1(定位标签1由扫地车操作人员携带)与基站实时定位的同时，避障雷达4也在工作，通过各种形式的避障传感器如超声波，激光等传感器，避障雷达4会实时将障碍信息数据反馈给避障控制器，避障控制器会根据获得的数据分析车辆前方是否有障碍物。若扫地车前方有障碍物时，避障传感器会把检测到的数据反馈给避障控制器，避障控制器通过分析计算得到扫地车前方有障碍物，并把该信息发送给定位控制器，定位控制得到障碍信号后给扫地车行车控制器发送刹车指令，扫地车会迅速做出停车动作，并控制扬声器5语音播报提醒，同时报警器会发出声光报警。

(3)防撞功能丧失

打开跟随装置开关，正常情况下避障控制器与定位控制器会定时通信，定位控制器会根据避障控制器的通信信息得知扫地车前方是否有障碍，若一定时间内定位控制器未收到避障传感器的通信信息，定位控制器便无法得知扫地车前方障碍情况，此时定位控制器会扫地车行车控制器发送刹车指令，扫地车会迅速做出停车动作，并控制扬声器5语音播报提醒，同时报警器会发出声光报警。

(4)超出作业范围

打开跟随装置开关，定位标签1(定位标签1由扫地车操作人员携带)会实时与基站通信进行位置定位，基站会把定位标签1定位信息发送给定位控制器，当定位标志与扫地车的水平距离(此距离指与车辆车头平行线的距离)大于设定的作业距离(即超出了正常的作业范围)，此时定位控制器会扫地车行车控制器发送刹车指令，扫地车会迅速做出停车动作，并控制扬声器5语音播报提醒。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，其特征在于：包括

定位标签，用于与定位基站进行数据交互来进行定位，在环卫工人身上携带；

定位基站，用于通过UWB技术来进行定位标签的定位，固定在扫地车车头上；

定位控制盒，用于通过定位基站获取定位标签的位置，通过避障控制盒获取扫地车前方障碍信息，通过对获取的相关信息进行逻辑运算与处理，通过控制扫地车的行车控制器控制扫地车的前进、刹车和驻车，通过控制扬声器进行语音播报及控制报警灯进行报警；

避障雷达，用于发射超声波，检测车辆前方是否有障碍存在，安装在车辆的前部；

避障雷达控制盒，用于根据避障雷达返回的信息，来判断扫地车前方是否有障碍，并将障碍信息发送给定位控制盒；

扬声器，用于语音播报，提醒扫地车操作人员目前的跟随模式，安装在车辆的前部；

报警器，用于紧急情况下的声光预警，提醒扫地车操作人员及来往行人注意避让，安装于扫地车的顶部；

方向机，用于根据旁边的道路情况进行自动转向。

2.根据权利要求1所述的一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，其特征在于：所述定位标签上设有急停按钮。

3.根据权利要求1所述的一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，其特征在于：所述定位基站设有三个，每个定位基站间无线通信，各个定位基站与定位标签无线通信。

4.根据权利要求1所述的一种基于清洁车的自动跟随系统及装置，其特征在于：所述定位控制盒、避障雷达控制盒和方向机均位于扫地车的内部。

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