[發(fā)明專利]一種自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114622469A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洋洋;沈家禎
• 申請（專利權(quán)）人: 南通威而多專用汽車制造有限公司
• 主分類號: E01C23/22
• 分類號: E01C23/22;B05B12/12;B05B12/02;B05B15/68
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰;田文舉

1.一種自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)，其特征在于：包括劃線工程車、車道線識(shí)別感知系統(tǒng)、車速檢測模組、復(fù)噴執(zhí)行模組、人機(jī)交互系統(tǒng)和中央運(yùn)算控制單元，車道線識(shí)別感知系統(tǒng)設(shè)在劃線工程車的底盤中后側(cè)下部用于拍攝并識(shí)別道路上破舊車道線，車速檢測模組設(shè)在劃線工程車上用于檢測劃線工程車的前進(jìn)速度，復(fù)噴執(zhí)行模組設(shè)在劃線工程車的底盤后側(cè)下部用于對破舊車道線進(jìn)行復(fù)噴，復(fù)噴執(zhí)行模組位于車速檢測模組的后側(cè)，人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)在劃線工程車駕駛室用于輸入控制命令和觀察運(yùn)行狀態(tài)，中央運(yùn)算控制單元設(shè)在劃線工程車上并分別與車道線識(shí)別感知系統(tǒng)、車速檢測模組、復(fù)噴執(zhí)行模組、人機(jī)交互系統(tǒng)信號連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)，其特征在于：車道線識(shí)別感知系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)和激光雷達(dá)，工業(yè)相機(jī)和激光雷達(dá)前后間隔設(shè)在劃線工程車的底盤中后側(cè)下部，工業(yè)相機(jī)朝向路面上的車道線進(jìn)行拍攝，激光雷達(dá)對車道線邊緣進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，中央運(yùn)算控制單元分別與工業(yè)相機(jī)和激光雷達(dá)信號連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)，其特征在于：車速檢測模組包括速度編碼器和IMU模塊，速度編碼器和IMU模塊均設(shè)在劃線工程車上，速度編碼器用于檢測劃線工程車的車速，IMU模塊用于檢測劃線工程車的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，中央運(yùn)算控制單元分別與速度編碼器和IMU模塊信號連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)，其特征在于：復(fù)噴執(zhí)行模組包括噴槍、滑軌和左右橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，噴槍滑設(shè)在滑軌上，滑軌沿左右方向水平固定在劃線工程車，左右橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在滑軌上并驅(qū)動(dòng)噴槍左右移動(dòng)。

5.一種自動(dòng)敷舊線控制方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求4的自動(dòng)敷舊線控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括兩種控制方式：

（1）針對較壞道路情況

同時(shí)啟用工業(yè)相機(jī)和激光雷達(dá)對道路上破舊車道線進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，工業(yè)相機(jī)將所拍圖像傳至中央運(yùn)算控制單元，中央運(yùn)算控制單元將圖像通過人機(jī)交互系統(tǒng)的顯示屏進(jìn)行顯示，工業(yè)相機(jī)對所拍圖像進(jìn)行過濾、修正等預(yù)處理并將相機(jī)坐標(biāo)系、參考準(zhǔn)星坐標(biāo)系、滑軌中心點(diǎn)坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，使得當(dāng)工業(yè)相機(jī)拍攝的車道線像素中心和參考準(zhǔn)星中心重合時(shí)，相機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)、車道線像素中心和滑軌中心在地面投影位于同一直線上，同時(shí)通過速度編碼器和IMU模塊可以測得劃線工程車運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息，使劃線工程車的車速保持在3-15Km/h，將工業(yè)相機(jī)的圖像處理信息和劃線工程車運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息作為激光雷達(dá)的預(yù)處理輸入到激光雷達(dá)內(nèi)置的智能融合算法中，激光雷達(dá)再實(shí)時(shí)進(jìn)行車道線邊緣檢測并將檢測信息輸入到激光雷達(dá)內(nèi)置的智能融合算法中，則激光雷達(dá)內(nèi)置的智能融合算法經(jīng)過運(yùn)算輸出破舊車道線的精確邊緣模型，再激光雷達(dá)將破舊車道線的精確邊緣模型傳輸給中央運(yùn)算控制單元，經(jīng)過運(yùn)算得出噴槍與破舊車道線之間的距離，通過左右橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)迅速調(diào)整噴槍位置，使噴槍位于破舊車道線的正上方，同時(shí)根據(jù)劃線工程車車速及車道線狀態(tài)，計(jì)算出開啟噴槍和關(guān)閉噴槍的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)智能復(fù)噴；

（2）針對較好道路情況

單獨(dú)啟用工業(yè)相機(jī)對道路上破舊車道線進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，以滑軌的中心為坐標(biāo)原點(diǎn) o，前向?yàn)?X 軸，左為 Y 軸，上為 Z 軸，建立坐標(biāo)系，通過人機(jī)交互系統(tǒng)入工業(yè)相機(jī)距離原點(diǎn)o位置，融合工業(yè)相機(jī)后獲取破舊車道線位置，并通過中央運(yùn)算控制單元計(jì)算破舊車道線中心線在圖像中的偏移，如此得到破舊車道線中心線在圖像中的偏移 y，存儲(chǔ)從坐標(biāo)原點(diǎn) o到圖像的位置，后續(xù)計(jì)算使用，當(dāng)劃線工程車行駛一段距離時(shí)，以工業(yè)相機(jī)及速度編碼器和IMU模塊通過中央運(yùn)算控制單元融合獲取原點(diǎn)位置 o ′ ，控制噴槍由原點(diǎn) o 移動(dòng)至o ′的位置，根據(jù)速度編碼器和 IMU模塊計(jì)算出開啟噴槍和關(guān)閉噴槍的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)智能復(fù)噴，隨著劃線工程車的前進(jìn)，中央運(yùn)算控制單元接收工業(yè)相機(jī)的圖像信息繼續(xù)迭代計(jì)算。