[發(fā)明專利]無人駕駛壓路機

有效

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• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN109162174B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 代亮;翟一鳴;秦雯
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01C19/23
• 分類號: E01C19/23;H04L29/08
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 張明

1.一種無人駕駛壓路機，其特征在于，包括壓路機及控制系統(tǒng)；

所述的控制系統(tǒng)包括車載模塊、驅動模塊及指揮中心；其中：

所述的車載模塊包括設置在壓路機上的車載控制器，以及連接在車載控制器上的第一導航模塊、防碰撞模塊和道路質量采集模塊；所述的第一導航模塊用于獲取壓路機當前位置信息、速度信息并與第二導航模塊通信；所述的道路質量采集模塊用于獲取壓路機的行進方向，同時采集瀝青溫度以及道路壓實度以提供給車載控制器；所述的防碰撞模塊用于獲取壓路機與周圍障礙物之間的距離，并在壓路機碰觸到障礙物時將信息反饋給車載控制器，所述的車載控制器用于通過防碰撞模塊、道路質量采集模塊獲取信息，并將接收到的驅動控制指令發(fā)送給驅動模塊；

所述的驅動模塊用于根據(jù)驅動指令控制壓路機的行進速度、行進方向；

所述的指揮中心包括第二導航模塊、服務器以及客戶端，其中所述的服務器用于在施工前對施工場地進行任務分配，同時在壓路機工作時收集壓路機上防碰撞模塊以及道路質量采集模塊采集的各類信息；所述的客戶端用于對施工現(xiàn)場的壓路機工作情況進行監(jiān)管；

所述的車載控制器還用于當通過防碰撞模塊判斷壓路機發(fā)生碰撞時，將碰撞信息通過第一導航模塊發(fā)送給指揮中心，并向驅動模塊發(fā)出停機的驅動控制指令；

當壓路機進行碾壓作業(yè)時，對壓路機的速度、瀝青溫度以及道路壓實度進行實施檢測，將檢測到的壓實度發(fā)送給指揮中心；如果壓路機的速度不在正常范圍內，則將壓路機的速度調整至正常范圍；如在閾值時間T內壓路機的速度仍不能到達正常范圍或如攤鋪溫度不達標，則向驅動模塊發(fā)出停機的驅動控制指令，同時向指揮中心發(fā)出警告信息；

所述的第一導航模塊、第二導航模塊均采用一體式北斗/GPS雙模用戶機，所述的第一導航模塊、第二導航模塊之間通過報文的形式進行通信，所述的報文包括請求指令協(xié)議、響應指令協(xié)議，其中：

所述的請求指令協(xié)議包括用戶地址、信息類別、接收端ID、導航電文長度、是否應答以及導航電文內容；

所述的響應指令協(xié)議包括用戶地址、信息類別、發(fā)送端ID、數(shù)據(jù)發(fā)送時間、導航電文長度以及導航電文內容。

2.如權利要求1所述的無人駕駛壓路機，其特征在于，所述的服務器在施工前對施工場地進行任務分配，包括：

(1)確定施工區(qū)域范圍，并將施工區(qū)域的地圖進行柵格化處理，柵格為正方形柵格，柵格的邊長小于壓路機碾壓輪的長度；確定每個子區(qū)域的柵格要求碾壓的遍數(shù)；

(2)確定參與施工的壓路機臺數(shù)K，將所述的施工區(qū)域劃分為K個相鄰子區(qū)域，每一個子區(qū)域對應一臺壓路機，且每一個子區(qū)域包含整數(shù)個柵格；K的計算公式為：

上式中，D為攤鋪機的鋪料寬度，d為壓路機碾壓輪的長度；

(3)將每個子區(qū)域中的柵格分別進行編碼，使壓路機按照編碼順序能走完所有的柵格；

(4)確定超寬碾壓的寬度X，從而確定碾壓道路邊緣的壓路機的起始位置：

(5)確定相鄰兩臺壓路的碾壓輪之間的水平距離Y：

Y＝2d-0.4

(6)服務器根據(jù)劃分好的子區(qū)域、超寬碾壓的寬度X、水平距離Y，按照就近分配的原則將壓路機引導至每個子區(qū)域的起始位置，并向所述的驅動模塊發(fā)送碾壓指令，使每臺壓路機按照其所處子區(qū)域內的編碼順序進行碾壓，當所處子區(qū)域內的柵格達到碾壓遍數(shù)后，使壓路機停止運行。

3.如權利要求1所述的無人駕駛壓路機，其特征在于，所述的每臺壓路機按照其所處子區(qū)域內的編碼順序進行碾壓時，通過以下步驟確定柵格的碾壓遍數(shù)，從而判斷施工質量是否滿足要求：

(1)壓路機通過第一導航模塊每一秒向指揮中心發(fā)送一次位置信息；

(2)指揮中心獲得了壓路機在子區(qū)域內的位置信息后，在該位置對應的柵格中進行標記；

(3)將柵格的標記值直接以數(shù)值的形式顯示在柵格上，以直觀地了解柵格被碾壓的次數(shù)。

4.如權利要求1所述的無人駕駛壓路機，其特征在于，在確定柵格碾壓遍數(shù)的同時，通過以下方法進行補正判斷：

若同一臺壓路機相鄰兩次返回的位置信息之間存在至少一個柵格的標記值未發(fā)生變化，且判斷壓路機的速度在正常運行范圍內，則將所述的至少一個柵格內的標記值加1。