[實用新型]一種用于無人駕駛谷物收獲機的安全控制裝置

有效

• 申請號: 202220168813.1
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN216526884U
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 馮春凌;王夢華;王建華;付田志;邢首辰;郭楠;付世玉;王永;王琳;周俊衛;劉豫昆
• 申請（專利權）人: 洛陽拖拉機研究所有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 洛陽公信聯創知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 王學鵬

一種用于無人駕駛谷物收獲機的安全控制裝置，包括視覺系統裝置、雷達系統裝置、整機控制單元、整機執行元件和遠程數據平臺；通過成本比較低的毫米波雷達安全系統，由安全控制器對障礙物信息進行解析、判斷，并最終做出安全處理機制，通過CAN總線發送到整車控制器執行安全指令；同時視覺裝置將作業信息通過無線通訊傳輸給遠程數據平臺，遠程數據平臺進行遠程控制。三者有機結合，相互補充，在保證較低成本、技術難度較低的情況下，實現無人駕駛谷物收獲機高效、可靠、安全工作。

技術領域

本實用新型涉及機器人控制領域，具體說的是一種用于無人駕駛谷物收獲機的安全控制裝置。

背景技術

無人駕駛技術在道路車輛的快速發展，視覺融合技術得到了廣泛的應用，但由于道路用車無人駕駛技術的應用需要道路協同，真正實現無人駕駛相比農業機械來講要困難的多，未來道路還很長。農機的無人化作業，尤其對于作業環境較好的大農場來講，農戶需求比較迫切。目前農用拖拉機自動導航駕駛技術相對比較成熟，在部分農場也到了小批應用，但無人駕駛實現起來比較困難，尤其對于耕種管收四個環節中的管理和收獲兩個環節來講，主要表現作業環境比較復雜，作業期間粉塵比較大，對于一些障礙物的識別、解析、以及安全處理比較困難。

國內外對于無人駕駛谷物收獲機的安全控制方面主要存在系統成本高、視覺融合技術誤判率高等問題。目前，國內無人駕駛收獲機作業環境識別系統主要是應用攝像頭，去監控收獲機糧倉收集糧食狀態以谷物收獲機前、后位置作業場景情況，遇到緊急狀況，進行遠程的控制，并非真正意義上的無人駕駛。另外很多高校采用激光雷達+雙目攝像等視覺融合的方式進行研究開發，但其存在硬件成本較高，視覺融合技術較難，不適合對于成本比較敏感的農業機械，為了平衡技術、成本之間的關系，目前各大廠家也都在進行這方面的研究和開發。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于無人駕駛谷物收獲機的安全控制裝置，通過成本比較低的毫米波雷達安全系統，由安全控制器對障礙物信息進行解析、判斷，并最終做出安全處理機制，通過CAN總線發送到整車控制器執行安全指令；同時視覺裝置將作業信息通過無線通訊傳輸給遠程數據平臺，遠程數據平臺進行遠程控制。三者有機結合，相互補充，在保證較低成本、技術難度較低的情況下，實現無人駕駛谷物收獲機高效、可靠、安全工作。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種用于無人駕駛谷物收獲機的安全控制裝置，包括視覺系統裝置、雷達系統裝置、整機控制單元、整機執行元件和遠程數據平臺；

所述的視覺系統裝置包括整車智能儀表和多個廣角攝像頭，整車智能儀表通過CAN總線采集廣角攝像頭收集到的谷物收獲機周圍環境信息以及糧倉收集糧食狀態，并通過無線通訊模塊上傳至遠程數據平臺；

所述的雷達系統裝置包括安全控制器和多個毫米波雷達，安全控制器通過CAN總線采集毫米波雷達探測到的谷物收獲機周圍障礙物數量及位置信息；

所述的整機控制單元包括整車控制器、導航控制器和發動機控制器，整車控制器通過CAN總線接收安全控制器處理后的控制信號，整車控制器通過無線通訊將收到的信息傳輸給遠程數據平臺，整車控制器通過CAN總線分別連接導航控制器和發動機控制器，導航控制器控制谷物收獲機的行進路線，并通過無線通訊將行走、位置信息傳輸給遠程數據平臺，發動機控制器控制谷物收獲機的啟停，并將啟停信息傳輸給遠程數據平臺；

所述的整機執行元件包括喇叭和電液剎車裝置，喇叭和電液剎車裝置通過執行器驅動線與整車控制器連接；

所述的遠程數據平臺通過無線通訊遠程控制整車控制器。

廣角攝像頭設有五個，分別安裝在谷物收獲機的前端、左側、右側、后端頂部、糧倉倉口。

毫米波雷達設有三個，分別安裝在谷物收獲機的車頂前方、車頂左側和車頂右側。