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专利号: 2018108839268
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 道路、铁路或桥梁的建筑
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人驾驶压路机,其特征在于,包括压路机及控制系统;

所述的控制系统包括车载模块、驱动模块及指挥中心;其中:

所述的车载模块包括设置在压路机上的车载控制器,以及连接在车载控制器上的第一导航模块、防碰撞模块和道路质量采集模块;所述的第一导航模块用于获取压路机当前位置信息、速度信息并与第二导航模块通信;所述的道路质量采集模块用于获取压路机的行进方向,同时采集沥青温度以及道路压实度以提供给车载控制器;所述的防碰撞模块用于获取压路机与周围障碍物之间的距离,并在压路机碰触到障碍物时将信息反馈给车载控制器,所述的车载控制器用于通过防碰撞模块、道路质量采集模块获取信息,并将接收到的驱动控制指令发送给驱动模块;

所述的驱动模块用于根据驱动指令控制压路机的行进速度、行进方向;

所述的指挥中心包括第二导航模块、服务器以及客户端,其中所述的服务器用于在施工前对施工场地进行任务分配,同时在压路机工作时收集压路机上防碰撞模块以及道路质量采集模块采集的各类信息;所述的客户端用于对施工现场的压路机工作情况进行监管。

2.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的车载控制器还用于:当通过防碰撞模块判断压路机发生碰撞时,将碰撞信息通过第一导航模块发送给指挥中心,并向驱动模块发出停机的驱动控制指令;

当压路机进行碾压作业时,对压路机的速度、沥青温度以及道路压实度进行实施检测,将检测到的压实度发送给指挥中心;如果压路机的速度不在正常范围内,则将压路机的速度调整至正常范围;如在阈值时间T内压路机的速度仍不能到达正常范围或如摊铺温度不达标,则向驱动模块发出停机的驱动控制指令,同时向指挥中心发出警告信息。

3.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的服务器在施工前对施工场地进行任务分配,包括:(1)确定施工区域范围,并将施工区域的地图进行栅格化处理,栅格为正方形栅格,栅格的边长小于压路机碾压轮的长度;确定每个子区域的栅格要求碾压的遍数;

(2)确定参与施工的压路机台数K,将所述的施工区域划分为K个相邻子区域,每一个子区域对应一台压路机,且每一个子区域包含整数个栅格;K的计算公式为:上式中,D为摊铺机的铺料宽度,d为压路机碾压轮的长度;

(3)将每个子区域中的栅格分别进行编码,使压路机按照编码顺序能走完所有的栅格;

(4)确定超宽碾压的宽度X,从而确定碾压道路边缘的压路机的起始位置:(5)确定相邻两台压路的碾压轮之间的水平距离Y:

Y=2d-0.4

(6)服务器根据划分好的子区域、超宽碾压的宽度X、水平距离Y,按照就近分配的原则将压路机引导至每个子区域的起始位置,并向所述的驱动模块发送碾压指令,使每台压路机按照其所处子区域内的编码顺序进行碾压,当所处子区域内的栅格达到碾压遍数后,使压路机停止运行。

4.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的每台压路机按照其所处子区域内的编码顺序进行碾压时,通过以下步骤确定栅格的碾压遍数,从而判断施工质量是否满足要求:(1)压路机通过第一导航模块每一秒向指挥中心发送一次位置信息;

(2)指挥中心获得了压路机在子区域内的位置信息后,在该位置对应的栅格中进行标记;

(3)将栅格的标记值直接以数值的形式显示在栅格上,以直观地了解栅格被碾压的次数。

5.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,在确定栅格碾压遍数的同时,通过以下方法进行补正判断:若同一台压路机相邻两次返回的位置信息之间存在至少一个栅格的标记值未发生变化,且判断压路机的速度在正常运行范围内,则将所述的至少一个栅格内的标记值加1。

6.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的压路机的速度的正常运行范围为2m/s-3.5m/s。

7.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的第一导航模块、第二导航模块之间通过报文的形式进行通信,所述的报文包括请求指令协议、响应指令协议,其中:所述的请求指令协议包括用户地址、信息类别、接收端ID、导航电文长度、是否应答以及导航电文内容;

所述的响应指令协议包括用户地址、信息类别、发送端ID、数据发送时间、导航电文长度以及导航电文内容。

8.如权利要求1所述的无人驾驶压路机,其特征在于,所述的导航电文内容包括定位信息、道路质量数据以及碾压作业指令,其中定位信息对应的消息类别号为01,信息源编号为

0x02,数据内容为经度、纬度、高程和速度;道路质量数据对应的消息类别号为02,信息源编号为0x02,数据内容为碾压面积、摊铺料温度和密实度;碾压作业指令对应的消息类别号为

03,信息源编号为0x01,数据内容为操作指令。