一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车和障碍规避方法技术

一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车和障碍规避方法，涉及隧道维护技术领域，所采用的技术方案包括驾驶室、平板车斗和速度传感器，所述清洗车上设置有第一探测器；所述平板车斗设置有能伸缩的清洗设备，所述清洗设备上设置有喷头，所述喷头附近设置有第二探测器；还包括感知控制系统。本发明专利技术实时监控清洗车前进方向上的清洗区域中的所有物体和清洗车之间的相对位置信息，并通过获取图像信息，能准确识别出物体的种类是灯具还是障碍物；自动控制清洗设备的伸缩，保证整个隧道灯具清洗过程的连续性，进一步提高清洗效率。

【技术实现步骤摘要】
一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车和障碍规避方法
本专利技术涉及隧道维护
，尤其涉及一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车和障碍规避方法。
技术介绍
隧道内灯具的良好照明度是车辆通过隧道时的重要安全保障。穿行隧道的车辆会带来大量尾气和扬尘，由于隧道内部空间相对封闭，尾气和扬尘很难有效地排出隧道。尾气中的炭黑、机油和扬尘混合在一起，最终沉积在隧道内部的灯具表面，日积月累就形成了明显的污渍，降低隧道的照明效果，增大了隧道内的安全风险。一般灯具安装在隧道顶部中央或者两侧。除了灯具之外，隧道顶部或侧壁上还安装有车道指示器、可变情报板、摄像头等障碍物。目前对隧道照明灯具设备的清洗维护还处于纯人工的状态，存在着清洗效率较低、安全风险较大、人力成本较高的问题。若采用自动式机械化的方式对灯具进行清洗，能极大地提高清洗效率，但隧道顶部和侧壁上的障碍物会对机械化的清洗方式造成严重地干扰，不能连续地作业。为了进一步提高隧道内灯具的清洗效率，完成清洗过程的全自动化，必须要解决对障碍物的规避问题。
技术实现思路
针对现有技术方案中障碍物对自动清洗作业造成干扰的问题，本专利技术提供了一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车和障碍规避方法。本专利技术提供如下的技术方案：一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，包括驾驶室、平板车斗和速度传感器，所述清洗车上设置有第一探测器，用于获取所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的三维位置信息；所述平板车斗设置有能伸缩的清洗设备，所述清洗设备上设置有喷头，所述喷头附近设置有第二探测器，用于采集所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的图像信息；还包括感知控制系统，所述感知控制系统包括三维建模测距模块、图像识别模块和运动控制模块，所述图像识别模块分别和所述第二探测器、三维建模测距模块信号连接，所述三维建模测距模块还与所述第一探测器、运动控制模块信号连接，所述运动控制模块还与所述清洗设备信号连接。优选地，所述第一探测器为3D激光雷达，设置在所述驾驶室顶部。优选地，所述第一探测器在所述清洗车前进方向上的视场角α根据以下公式进行计算，，；式中L为所述清洗设备从清洗工作的最大展开状态到收缩至低于所述第一探测器探测范围内的物体最低处所需的时间内所述清洗车前进的距离，V1为所述清洗车的移动速度，S为所述清洗设备完全展开时的最大长度，H为所述第一探测器探测范围内物体最低处到隧道地面的垂直高度，V2为所述清洗设备伸缩的平均速度，t为预留的时间余量，L2为所述第一传感器和清洗设备之间的距离。作为一种具体实施方式，所述第一探测器的探测视场角在所述清洗车前进方向上的角度大于44°。优选地，所述第一探测器设置有云台，所述云台设置在所述驾驶室顶部且能使所述第一探测器围绕所述清洗车运动方向转动。优选地，所述感知控制系统还包括与所述速度传感器信号连接的报警模块，所述报警模块信号连接有报警设备。一种障碍规避方法，包括以下步骤：步骤1，采集所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁的位置信息，建立所述清洗车前进方向上的隧道顶部和侧壁的三维模型，实时检测所述清洗车前进方向上的隧道顶部和侧壁上是否存在物体；步骤2，采集所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁上的图像信息；如果隧道顶部或侧壁存在物体，通过所述图像信息识别此物体是灯具或者障碍物；步骤3，根据步骤2识别的结果，如果不是灯具，根据此物体与所述第一探测器之间的相对距离在所述清洗车运动方向上的投影长度和预设的警戒距离之间的差值来控制清洗设备的回缩；当所述第一传感器检测到清洗设备经过此物体后，即完成障碍规避。优选地，在步骤1中，所述清洗车通过设置在所述驾驶室顶部的第一传感器采集所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁的位置信息，三维建模测距模块根据所述位置信息建立三维模型。优选地，在步骤2中，所述清洗车通过设置在所述喷头附近的第二传感器采集所述清洗车前进方向上的隧道顶部或侧壁的图像信息，图像识别模块根据所述图像信息来识别物体是否是灯具。优选地，在步骤3中，所述清洗车通过所述第一传感器来实时测定所述投影长度，并通过三维建模测距模块来比较所述投影长度和警戒距离之间的差值，当差值为0时，所述三维建模测距模块通过运动控制模块控制清洗设备回缩；所述警戒距离根据公式来计算，式中V1为所述清洗车的移动速度，S为所述清洗设备完全展开时的最大长度，H为所述第一探测器探测范围内物体最低处到隧道地面的垂直高度，V2为所述清洗设备伸缩的平均速度，t为预留的时间余量。本专利技术的有益效果是：1、通过获取隧道顶部和两侧在清洗车前进方向上的三维位置信息，建立三维模型，保证能实时监控清洗车前进方向上的清洗区域中的所有物体和清洗车之间的相对位置信息；2、通过获取图像信息，能准确识别出物体的种类是灯具还是障碍物；3、所述感知控制系统能针对不同种类的物体实行不同的操作模式，特别是针对障碍物，根据障碍物和第一传感器之间的相对位置信息，自动控制清洗设备的伸缩，保证整个隧道灯具清洗过程的连续性，进一步提高清洗效率。附图说明图1为本专利技术一个实施例的工作示意图。图2为本专利技术一个实施例的三维示意图。图3为图2的A部放大图。图4为本专利技术中第二探测器的一个实施例的三维示意图。图5为本专利技术各部件之间的信号连接图。附图标记：1-清洗车，11-驾驶室，12-平板车斗，2-第一探测器，21-云台，3-清洗设备，4-喷头，5-第二探测器。具体实施方式以下结合附图及附图标记对本专利技术的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种如图1和图2所示的一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，包括驾驶室11、平板车斗12和速度传感器，所述清洗车1上设置有第一探测器2，用于获取所述清洗车1前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的三维位置信息；所述平板车斗12设置有能伸缩的清洗设备3，所述清洗设备3上设置有喷头4，所述喷头4附近设置有第二探测器5，用于采集所述清洗车1前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的图像信息；还包括感知控制系统，所述感知控制系统包括三维建模测距模块、图像识别模块和运动控制模块，所述图像识别模块分别和所述第二探测器5、三维建模测距模块信号连接，所述三维建模测距模块还与所述第一探测器2、运动控制模块信号连接，所述运动控制模块还与所述清洗设备3信号连接。所述清洗车为现有设备，不做赘述。所述第一探测器可探测隧道顶部或者侧壁上的所有物体的三维位置信息，特别是位于清洗车前进方向上的物体的位置信息，并发送给感知控制系统，清洗设备一般也处在第一传感器的探测视场角之内。所述第二传感器可选择RER-USB8MP02G型高清广角摄像头，设置在喷头附近，如图4所示，可获取清洗车前进方向上的测隧道顶部或者侧壁上的所有物体的图像信息，并发送给感知控制系统。所述感知控制系统的载体可选择CPC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，包括驾驶室（11）、平板车斗（12）和速度传感器，其特征在于：/n所述清洗车（1）上设置有第一探测器（2），用于获取所述清洗车（1）前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的三维位置信息；/n所述平板车斗（12）设置有能伸缩的清洗设备（3），所述清洗设备（3）上设置有喷头（4），所述喷头（4）附近设置有第二探测器（5），用于采集所述清洗车（1）前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的图像信息；/n还包括感知控制系统，所述感知控制系统包括三维建模测距模块、图像识别模块和运动控制模块，所述图像识别模块分别和所述第二探测器（5）、三维建模测距模块信号连接，所述三维建模测距模块还与所述第一探测器（2）、运动控制模块信号连接，所述运动控制模块还与所述清洗设备（3）信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，包括驾驶室（11）、平板车斗（12）和速度传感器，其特征在于：
所述清洗车（1）上设置有第一探测器（2），用于获取所述清洗车（1）前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的三维位置信息；
所述平板车斗（12）设置有能伸缩的清洗设备（3），所述清洗设备（3）上设置有喷头（4），所述喷头（4）附近设置有第二探测器（5），用于采集所述清洗车（1）前进方向上的隧道顶部或侧壁上的物体的图像信息；
还包括感知控制系统，所述感知控制系统包括三维建模测距模块、图像识别模块和运动控制模块，所述图像识别模块分别和所述第二探测器（5）、三维建模测距模块信号连接，所述三维建模测距模块还与所述第一探测器（2）、运动控制模块信号连接，所述运动控制模块还与所述清洗设备（3）信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，其特征在于：所述第一探测器（2）为3D激光雷达，设置在所述驾驶室（11）顶部。


3.根据权利要求2所述的一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，其特征在于：所述第
一探测器（2）在所述清洗车（1）前进方向上的视场角α根据以下公式进行计算，，；
式中L为所述清洗设备（3）从清洗工作的最大展开状态到收缩至低于所述第一探测器（2）探测范围内的物体最低处所需的时间内所述清洗车（1）前进的距离，V1为所述清洗车（1）的移动速度，S为所述清洗设备（3）完全展开时的最大长度，H为所述第一探测器（2）探测范围内物体最低处到隧道地面的垂直高度，V2为所述清洗设备（3）伸缩的平均速度，t为预留的时间余量，L2为所述第一传感器和清洗设备之间的距离。


4.根据权利要求3所述的一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，其特征在于：所述第一探测器（2）的探测视场角在所述清洗车（1）前进方向上的角度大于44°。


5.根据权利要求4所述的一种能规避清洗障碍的隧道路灯清洗车，其特征在于：所述第一探测器（2）设置有云台（21），所述云台（21）设置在所述驾驶室（11）顶部且能使所述第一探测器（2）围绕所述清洗车（1）运动方向转动。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣斌，王国生，张强，蔡加发，尹泽龙，全辉，吴霄，
申请(专利权)人：重庆首讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50