[發明專利]路面遺撒智能巡檢車

在審

• 申請號: 201810592983.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108873895A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 李峰;劉佳辰;周思齊;李建康;葉紫欣;魏旭;湯子湘;王瑤;伍翌嘉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 程連貞;陳磊

本發明公開了一種路面遺撒智能巡檢車，包括車框、安裝于車框上的循跡運動系統和遺撒識別系統，所述循跡運動系統包括攝像頭A、上位機、下位機、電機驅動模塊、電機、車輪和編碼器模塊，所述上位機對攝像頭A采集的路面圖像進行處理，獲取巡檢車相對路面標線的位置參數并將所述位置參數發送至所述下位機，所述下位機采用PID算法處理所述位置參數，產生控制指令，通過所述電機驅動模塊驅動所述電機的轉速，來調整所述車輪的轉速以調整所述巡檢車的姿態使其沿路面標線行駛，實現自主循跡；所述遺撒識別系統包括攝像頭B和數據傳輸模塊。本發明的智能巡檢車行駛安全、運動可調、節能減排。

技術領域

本申請屬于高速公路路況日常巡檢領域，具體但不排他地，涉及一種路面遺撒智能巡檢車。

背景技術

高速公路上車輛行駛速度較快，因此路面遺撒不僅會對道路環境造成影響，而且會對車輛的正常行駛造成非常大的危險。且路面遺撒產生的原因較多，時間不定，對其進行及時的巡檢非常重要。

目前常規的巡檢方法多為人工駕駛汽車沿道路緩慢行駛以排查遺撒，即，每日每輛車至少配備兩人，一人負責駕駛，另一人對道路情況進行檢查，每日檢查50km的高速公路。然而，面對現有的大量高速公路，這種傳統的遺撒巡檢方法既耗費人力財力，又消耗大量資源而且不環保。因此需要開發一種能夠替代巡檢人員進行道路遺撒巡檢的自動化巡檢設備十分有必要。

常用的移動檢測設備有無人機、護欄巡檢平臺、智能車這三種。無人機的續航能力難以支持每日至少50公里的連續巡檢要求，而且其運動受天氣影響較大，而天氣惡劣情況下，巡檢更為必要，另外無人機造價較高，對攝像頭等設備要求也更高，這些因素都導致其在進行道路巡檢時具有一定的局限性；護欄巡檢平臺面臨著護欄不連續、路側灌木遮擋等問題，解決起來需要的成本高，時間長；智能車可搭載能力強，所以續航能力更強，成本較低，操縱穩定性也較好，因此智能車相對而言是最為合適的選擇。

發明內容

為了至少部分的解決上述已有技術存在的不足，本發明提供了一種行駛安全、運動可調、節能減排的路面遺撒智能巡檢車。本發明的智能巡檢車在路肩行駛，結合GPS導航系統和對路肩白色標志線的識別，實現自主運動控制、巡線功能，同時通過高清攝像頭對路面情況進行實時記錄，并完成圖像處理工作，根據深度學習算法識別出道路上遺撒物的種類，判斷路面物體的危險程度，并上報遺撒物圖片及位置坐標。

根據本發明的一方面，提供一種路面遺撒智能巡檢車，包括車框、安裝于所述車框上的循跡運動系統和遺撒識別系統，

其中，所述循跡運動系統包括攝像頭A、上位機、下位機、電機驅動模塊、電機、車輪和編碼器模塊，所述上位機對所述攝像頭A采集的路面圖像進行處理，獲取所述巡檢車相對路面標線的位置參數并將所述位置參數發送至所述下位機，所述下位機采用PID算法處理所述位置參數，產生控制指令，通過所述電機驅動模塊驅動所述電機的轉速，來調整所述車輪的轉速以調整所述巡檢車的姿態使其沿路面標線行駛，實現自主循跡，

所述遺撒識別系統包括攝像頭B和數據傳輸模塊，所述上位機采用YOLO目標檢測算法檢測所述攝像頭B采集的路面圖像中有無遺撒，若檢測到遺撒，則檢測結果通過所述數據傳輸模塊傳送至公路養護中心的中控系統，

所述循跡運動系統包括控制模塊，所述控制模塊包括PID控制器1和PID控制器2，所述PID控制器1采用增量式PID算法，將由圖像測量的所述巡檢車的偏離距離、偏離角度轉換為對應的控制量，經G₁傳遞函數轉換為所需的速度控制增量V_c(s)，進而產生左輪速度控制量V_L＝V_b(s)-V_c(s)，右輪速度控制量V_R＝V_b(s)+V_c(s)，

其中，G₁為PID控制器1的輸出控制量到速度控制增量V_c(s)的轉換傳遞函數，V_b(s)為基本速度輸入；