道路清扫设备及其风机和扫盘的智能控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法和系统，以及采用上述智能控制系统的道路清扫设备。本发明专利技术的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法及系统、道路清扫设备，首先通过机器视觉技术自动识别并量化路面上的垃圾情况，相比于现有的人眼判断的方式，可以更加准确地对路面垃圾情况进行评估，可以很好地适应路面垃圾情况多变的工况，然后再基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速，道路清扫设备的风机和扫盘按照给出的预设车速下的风机转速和扫盘转速进行工作时，清扫效率较高，清扫效果好，并且全程自动化进行，操作简单。

Intelligent Control Method and System of Road Cleaning Equipment, Fan and Sweeping Plate

【技术实现步骤摘要】
道路清扫设备及其风机和扫盘的智能控制方法和系统
本专利技术涉及道路清扫车
，特别地，涉及一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法和系统，另外，还涉及一种采用上述智能控制系统的道路清扫设备。
技术介绍
道路清扫车是集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。简单来说就是在专用汽车底盘上改装道路清扫功能的扫地车型，例如干扫车、湿扫车、洗扫车等，其包括风机、垃圾箱、扫盘等多种配套设备，可以适用于各种气候和不同干燥路面的清扫作业。但是，传统的道路清扫设备在进行路面垃圾清扫时，都是通过人眼识别路面的垃圾情况，然后手动选择作业模式，进而调定风机转速和扫盘转速。传统的作业模式无法适应路面垃圾情况多变的工况，需要操作人员时刻观察路面垃圾情况并及时调整作业模式，增加了操作难度，清扫效率较低，清扫效果差。另外，传统的作业模式并没有考虑到车速对于风机转速和扫盘转速的影响，从而导致清扫效果差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种道路清扫设备及其风机和扫盘的智能控制方法和系统，以解决现有的道路清扫设备存在的无法适应路面垃圾情况多变的工况、清扫效率低、清扫效果差的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法，包括以下步骤：步骤S1：基于机器视觉技术对路面垃圾情况进行识别并量化；步骤S2：基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速；步骤S3：分别控制风机和扫盘对应的执行机构工作。进一步地，在步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤：步骤S2a：检测道路清扫设备的当前车速；步骤S2b：将当前车速与预设车速进行对比，并基于对比结果对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿；步骤S2c：分别对补偿后的风机转速和扫盘转速进行合理性判定，并得到最终的风机转速和扫盘转速。进一步地，所述步骤S2具体为：根据量化值所处的区间采用查表的方式给出在预设车速下的风机转速和扫盘转速。进一步地，所述步骤S2b具体为：将当前车速与预设车速进行对比，计算得到风机转速补偿因子λ＝C1*Vr/V，扫盘转速补偿因子ξ＝C2*Vr/V，分别利用补偿因子对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿，得到补偿后的风机转速Fr＝λ*F’，以及补偿后的扫盘转速Sr＝ξ*S’；其中，Vr为当前车速，V为预设车速，C1、C2为修正系数，F’为给出的风机转速，S’为给出的扫盘转速。进一步地，所述步骤S2c具体为：对于风机转速，若Fr＜C3*F’，则最终的风机转速F＝C3*F’，若C3*F’≤Fr＜Fmax，则最终的风机转速F＝Fr，若Fr≥Fmax，则最终的风机转速F＝Fmax，其中，C3为判定系数；对于扫盘转速，若Sr＜C4*S’，则最终的扫盘转速S＝C4*S’，若C4*S’≤Sr＜Smax，则最终的扫盘转速S＝Sr，若Sr≥Smax，则最终的扫盘转速S＝Smax，其中，C4为判定系数。进一步地，所述步骤S1具体为：利用摄像头获取路面图像，然后通过图像识别处理器对路面垃圾进行识别，并通过聚类算法或边缘检测算法计算得到路面垃圾的面积和高度，从而实现路面垃圾的量化。本专利技术还提供一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制系统，包括机器视觉系统，用于对路面垃圾情况进行识别并量化，处理器，用于基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速；控制器，用于控制风机和扫盘对应的执行机构的工作状态。进一步地，还包括速度传感器，用于检测道路清扫设备的车速；补偿模块，用于将当前车速与预设车速进行对比并基于对比结果对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿；合理性判定模块，用于分别对补偿后的风机转速和扫盘转速进行合理性判定并给出最终的风机转速和扫盘转速。进一步地，所述机器视觉系统包括摄像头，用于获取路面图像；图像识别处理器用于对路面垃圾进行识别并通过聚类算法或边缘检测算法计算得到路面垃圾的面积和高度。本专利技术还提供一种道路清扫设备，采用如上所述的智能控制系统。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法，首先通过机器视觉技术自动识别并量化路面上的垃圾情况，相比于现有的人眼判断的方式，可以更加准确地对路面垃圾情况进行评估，可以很好地适应路面垃圾情况多变的工况，然后再基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速，道路清扫设备的风机和扫盘按照给出的预设车速下的风机转速和扫盘转速进行工作时，清扫效率较高，清扫效果好，并且全程自动化进行，操作简单。另外，考虑到车速对于风机转速和扫盘转速的影响，基于车速的变化及时、准确地对风机转速和扫盘转速进行补偿调整，消除了车速变化对于风机转速和扫盘转速的影响，确保了道路清扫设备在进行清扫作业时具有良好的清扫效果和较高的清扫效率。另外，本专利技术的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制系统，以及采用上述智能控制系统的道路清扫设备同样具有上述优点。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法的流程示意图。图2是本专利技术优选实施例的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法的执行框图。图3是本专利技术另一实施例的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制系统的模块结构示意图。图4是本专利技术另一实施例的图2中的机器视觉系统的子模块结构示意图。图5是本专利技术另一实施例的道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制系统的优选实施例的模块结构示意图。附图标号说明10、机器视觉系统；11、处理器；12、速度传感器；13、补偿模块；14、合理性判定模块；15、控制器；100、摄像头；101、图像识别处理器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，本专利技术的优选实施例提供一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法，可以自动识别并量化路面的垃圾情况并智能化控制风机转速和扫盘转速，可以适应于路面垃圾情况多变的工况，操作简单，清扫效率高，清扫效果好。所述道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法包括以下步骤：步骤S1：基于机器视觉技术对路面垃圾情况进行识别并量化；步骤S2：基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速；步骤S2a：检测道路清扫设备的当前车速；步骤S2b：将当前车速与预设车速进行对比，并基于对比结果对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿；步骤S2c：分别对补偿后的风机转速和扫盘转速进行合理性判定，并得到最终的风机转速和扫盘转速；步骤S3：分别控制风机和扫盘对应的执行机构工作。可以理解，所述步骤S1具体为：利用摄像头获取路面图像，然后通过图像识别处理器对路面垃圾进行识别，并通过聚类算法或边缘检测算法计算得到路面垃圾的面积和高度，从而实现路面垃圾的量化。其中，摄像头可以是CMOS摄像头或者CCD摄像头。所述步骤S1中通过摄像头和图像识别处理器自动识别并量化路面上的垃圾情况，相比于现有的人眼判断的方式，可以更加准确地对路面垃圾情况进行评估，从而可以根据准确的评估结果选择合适的风机转速和扫盘转速，进而取得良好的清扫效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：基于机器视觉技术对路面垃圾情况进行识别并量化；步骤S2：基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速；步骤S3：分别控制风机和扫盘对应的执行机构工作。

【技术特征摘要】
1.一种道路清扫设备的风机和扫盘的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：基于机器视觉技术对路面垃圾情况进行识别并量化；步骤S2：基于路面垃圾的量化值给出预设车速下的风机转速和扫盘转速；步骤S3：分别控制风机和扫盘对应的执行机构工作。2.如权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，在步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤：步骤S2a：检测道路清扫设备的当前车速；步骤S2b：将当前车速与预设车速进行对比，并基于对比结果对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿；步骤S2c：分别对补偿后的风机转速和扫盘转速进行合理性判定，并得到最终的风机转速和扫盘转速。3.如权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：根据量化值所处的区间采用查表的方式给出在预设车速下的风机转速和扫盘转速。4.如权利要求2所述的智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2b具体为：将当前车速与预设车速进行对比，计算得到风机转速补偿因子λ＝C1*Vr/V，扫盘转速补偿因子ξ＝C2*Vr/V，分别利用补偿因子对给出的风机转速和扫盘转速进行补偿，得到补偿后的风机转速Fr＝λ*F’，以及补偿后的扫盘转速Sr＝ξ*S’；其中，Vr为当前车速，V为预设车速，C1、C2为修正系数，F’为给出的风机转速，S’为给出的扫盘转速。5.如权利要求4所述的智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2c具体为：对于风机转速，若Fr＜C3*F’，则最终的风机转速F＝C3*F’，若C3*F’≤Fr＜Fmax，则最终的风机转速F＝Fr，若Fr≥Fmax，则最...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，李亮，魏星，景斌，
申请(专利权)人：长沙中联重科环境产业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43