一种环卫车的无人作业系统技术方案

本发明专利技术提供了一种环卫车的无人作业系统，包括管理平台、无人驾驶系统、数据采集系统、上装控制系统、满溢识别系统、车载终端；管理平台分别与车载终端和满溢识别系统通信网络连接；数据采集系统和车载终端总线连接；上装控制系统和无人驾驶系统之间总线/网线连接；上装控制系统和无人驾驶系统分别与车载终端总线或网线连接；管理平台通过管理平台监控环卫车的实时状态，并通过车载终端下发控制指令，控制车辆运行状态。本发明专利技术环卫车的无人作业系统使环卫车真正的做到了无人化作业，有效的减少了工人的劳动强度和作业环境，减少资源的浪费。提高了环卫作业模式的自动化、智能化程度。

An unmanned operation system for environmental sanitation vehicle

The invention provides an unmanned operation system of an environmental sanitation vehicle, which comprises a management platform, an unmanned driving system, a data acquisition system, a loading control system, an overflow identification system and an on-board terminal; a management platform is connected with a communication network of the on-board terminal and an overflow identification system respectively; a data acquisition system and a on-board terminal bus are connected. The bus/network connection between the upload control system and the unmanned system; the upload control system and the unmanned system are connected with the vehicle terminal bus or the network line respectively; the management platform monitors the real-time state of the sanitation vehicle through the management platform, and controls the vehicle operation state by issuing control instructions through the vehicle terminal. The unmanned operation system of the sanitation vehicle enables the sanitation vehicle to truly perform unmanned operation, effectively reduces the labor intensity and working environment of the workers, and reduces the waste of resources. The automation and intellectualization degree of environmental sanitation operation mode has been improved.

【技术实现步骤摘要】
一种环卫车的无人作业系统
本专利技术专利涉及一种环卫车的无人作业系统。
技术介绍
目前，国内外环卫作业模式还处于人工加机械化作业的方式，作业效率较低、劳动强度大、环卫工人招聘难。而人们对环境的要求越来越高，同时垃圾量增加也十分迅速。为了解决矛盾，结合现有智能化和物联网技术，环卫车的无人作业系统应运而生。
技术实现思路
相对于上述的技术问题，本专利技术专利能实现各类环卫车的无人驾驶和无人作业，并对环卫车进行智能化管理。本专利技术的技术方案是：一种环卫车的无人作业系统，其特征在于，包括管理平台1、无人驾驶系统2、数据采集系统3、上装控制系统4、满溢识别系统5、车载终端6；管理平台1分别与车载终端6和满溢识别系统5通信网络连接；数据采集系统3和所车载终端6总线连接；上装控制系统4和无人驾驶系统2之间总线/网线连接；上装控制系统4和无人驾驶系统2分别与车载终端6总线/网线连接；管理平台1通过管理平台监控环卫车的实时状态，并通过车载终端下发控制指令，控制车辆运行状态。进一步地，上述上装控制系统4系统包括上装控制器、路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂装置或智能洗扫装置、上装动作及传感器；其中，上装控制器分别和路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂装置、智能洗扫装置、上装动作及传感器总线连接。进一步地，上述包括光敏传感器、双目相机、粉尘传感器、光源亮度补偿控制器、补偿光源；粉尘传感器、温度传感器、光源亮度补偿控制器经总线和上装控制器相连接；光敏传感器和补偿光源分别与光源亮度补偿控制器5经总线相连接；双目相机和上装控制器经总线相连接；其中：光敏传感器、双目相机、温度传感器、补偿光源置于环卫车的前端，粉尘传感器安装于环卫车后端；当环卫车在路面上进行环卫作业的时候，上装控制器发送指令给光源亮度补偿控制器，光源亮度补偿控制器开始工作并反馈给上装控制器亮度补偿正常工作指令；之后上装控制器发送指令给车载终端及管理平台部分，灰度值分析处理为双目相机所拍摄的环卫车前端工作路面5米到10米的图，使用Semi-GlobalMatching算法进行双目立体匹配处理，得到路面石块树叶等垃圾的距离及其边缘处理结果并根据此结果计算单位面积垃圾的的大概数和大小，将这些数据发送给车载终端。进一步地，上述智能机械臂装置包括液压动力系统；机械臂还包括一个滑轨式的滑轨、机械抓手、机械臂支架；机械抓手整体可在滑轨上下滑动，机械抓手的动作经液压动力装置控制进行伸出、提举、退回、放下动作；机械臂支架支架安装于清运车的一侧且支撑机械抓手整体结构，机械抓手上设有接近感应器，接近感应器用于感应范围内的垃圾桶。进一步地，上述智能洗扫装置上装控制器一方面结合车载终端及管理平台分析收集到的工作路面单位面积垃圾的数以及距离车辆的距离、底盘发动机ECU的车速来进行延时控制洗扫转盘的转速，另一方面结合粉尘传感器收集到的粉尘含、温度传感器检测到的路面温度来控制水泵出水嘴压力。进一步地，上述无人驾驶系统包括决策部分、感知部分、执行部分、辅助部分。进一步地，上述数据采集系统3通过各类传感器采集RFID、底盘、电池、油量、水量和称重数据。进一步地，上述满溢识别系统是通过超声波传感器一采集环卫车配套设备的垃圾量和车辆自身垃圾箱垃圾量数据及GPS位置信息，并将数据由总线直接通过GPRS网络发送给管理平台。本专利技术的有益效果：1、能实现环卫车的无人驾驶和无人作业。2、适用于各类不同的环卫车。3、能对作业路径进行规划，优化作业模式，节省资源；4、能对车辆实施监控和管理，做到远程管理；5.实现智慧环卫提供技术平台。附图说明图1是为本专利技术一种环卫车的无人作业系统的示意图；图2是本专利技术无人作业系统的机械臂示意图；图中：1—管理平台、2—无人驾驶系统、3—数据采集系统、4—上装控制系统、5—满溢识别系统、6—车载终端；401-滑轨；402-称重感应器；403-机械抓手；404-机械臂支架；405-液压动力装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示，本专利技术包括管理平台部分1、无人驾驶系统2（含感知、决策、执行、定位、地图、车联网）、数据采集3（含RFID、底盘、电池、油量、水量、称重等）、上装控制系统部分4（上装控制器、路面识别、垃圾桶识别、底盘数据、智能机械臂、智能撒布、智能洗扫、其它上装动作和传感器等）满溢识别部分5、车载终端部分6。如图1所示，该系统通过无人驾驶系统和上装控制系统可以实现环卫车的无人驾驶和无人作业，结合管理平台与数据采集、满溢识别、车载终端可以完善无人化作业，并实现环卫车的远程监控、管理、路径规划。其中：管理平台部分1主要是车辆远程监控、管理、路径规划等，并根据数据采集系统与满溢识别系统的采集的数据进行大数据分析，优化作业模式；无人驾驶部分2通过系统内的感知、决策、执行、定位、地图、车联网等实现环卫车的无人驾驶功能；其中：感知部分通过各类传感器对道路、交通等相关情况进行感知，并将数据传输给MCU；同时各类传感器相互补充，完善对车辆周围环境的感知准确率；执行部分MCU通过总线将控制指令发送到各执行机构，各执行机构通过收到的指令作出相应的反应，实现对车辆的状态控制；该技术通过感知部分感知车辆周围的道路、交通等驾驶所需情况，结合地图和车联网系统，由决策部分计算出当前的动作，并控制执行部分动作，实现环卫车的无人行驶和无人作业功能，实现循迹自动驾驶（指定行驶路线）和自主自动驾驶（指定目的地），自动自主作业并通过平台对车辆进行监控和管理。决策部分为本技术核心部分，通过VCU从感知部分收集到的数据，结合辅助部分的数据，计算出车辆当前的最优、最安全的行驶和作业动作，并下发控制指令给执行部分。同时能通过VCU深度学习功能，不断优化控制决策；感知部分通过各类传感器对道路、交通、路面清洁度、路面高度等相关情况进行感知，并将数据传输给VCU。同时各类传感器相互补充，完善对车辆周围环境的感知准确率；执行部分MCU通过总线将控制指令发送到各执行机构，各执行机构通过收到的指令作出相应的反应，实现对车辆的状态控制；决策辅助部分为智能MCU的决策提供地图支持和V2X的数据，保证更准更安全的运行。数据采集部分3主要包括：称重系统模块是通过称重传感器采集上料机构处上料的重量和整车重量，并将数据由总线发给车载终端；油量检测模块是通过传感器采集油箱内的油位数据，并将数据由总线发送给车载终端；水量检测模块是通过传感器采集水箱内水量数据，并将数据由总线发送给车载智能终端；RFID模块通过射频技术将环卫车上料次数的数据进行采集，并将数据由总线发送给车载智能终端；底盘数据模块是由车载智能终端通过总线方式读取底盘ECU数据或直接接线读取底盘部分动态操作信号。数据采集部分3通过各类传感器采集车辆、上装等数据，为作业动作、路径规划和作业模式提供数据基础；上装控制系统4包括上装控制器、路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂、智能撒布装置、智能洗扫装置、上装动作及传感器；其中，上装控制器分别和路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂装置、智能撒布装置、智能洗扫装置、上装动作及传感器总线连接。路面识别装置包括光敏传感器、双目相机、粉尘传感器、光源亮度补偿控制器、补偿光源1。粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环卫车的无人作业系统，其特征在于，包括管理平台（1）、无人驾驶系统（2）、数据采集系统（3）、上装控制系统（4）、满溢识别系统（5）、车载终端（6）；所述管理平台（1）分别与所述车载终端（6）和满溢识别系统（5）通信网络连接；所述数据采集系统（3）和所述车载终端（6）总线连接；所述上装控制系统（4）和无人驾驶系统（2）之间总线/网线连接；所述上装控制系统（4）和无人驾驶系统（2）分别与所述车载终端（6）总线/网线连接；管理平台（1）通过管理平台监控环卫车的实时状态，并通过车载终端下发控制指令，控制车辆运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种环卫车的无人作业系统，其特征在于，包括管理平台（1）、无人驾驶系统（2）、数据采集系统（3）、上装控制系统（4）、满溢识别系统（5）、车载终端（6）；所述管理平台（1）分别与所述车载终端（6）和满溢识别系统（5）通信网络连接；所述数据采集系统（3）和所述车载终端（6）总线连接；所述上装控制系统（4）和无人驾驶系统（2）之间总线/网线连接；所述上装控制系统（4）和无人驾驶系统（2）分别与所述车载终端（6）总线/网线连接；管理平台（1）通过管理平台监控环卫车的实时状态，并通过车载终端下发控制指令，控制车辆运行状态。2.一种如权利要求1所述的无人作业系统，其特征在于，所述上装控制系统（4）系统包括上装控制器、路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂装置或智能洗扫装置、上装动作及传感器；其中，上装控制器分别和路面识别装置、垃圾桶识别装置、底盘数据、智能机械臂装置、智能洗扫装置、上装动作及传感器总线连接。3.如权利要求2所述的的无人作业系统，其特征在于，所述路面识别装置包括光敏传感器、双目相机、粉尘传感器、光源亮度补偿控制器、补偿光源；粉尘传感器、温度传感器、光源亮度补偿控制器经总线和上装控制器相连接；光敏传感器和补偿光源分别与光源亮度补偿控制器5经总线相连接；双目相机和上装控制器经总线相连接；其中：光敏传感器、双目相机、温度传感器、补偿光源置于环卫车的前端，粉尘传感器安装于环卫车后端；当环卫车在路面上进行环卫作业的时候，上装控制器发送指令给光源亮度补偿控制器，光源亮度补偿控制器开始工作并反馈给上装控制器亮度补偿正常工作指令；之后上装控制器发送指令给车载终端及管理...

【专利技术属性】
技术研发人员：王营光，王文拴，阳云，赵飞，
申请(专利权)人：合加新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42