一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工程機械領(lǐng)域，涉及一種壓路機機載智能系統(tǒng)，具體涉及一種壓路機用的智能化行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]壓路機在工程機械中屬于道路設(shè)備的范疇，廣泛用于公路、鐵路、機場跑道、大壩等大型工程基礎(chǔ)設(shè)施的壓實作業(yè)，可以碾壓各種土壤、穩(wěn)定土及瀝青混合料等不同材料。以機械本身的重力和其它能量如振動等作用，使被碾壓鋪層產(chǎn)生塑形變形而密實。壓路機作業(yè)質(zhì)量與其行駛軌跡有關(guān)。傳統(tǒng)壓路機的行駛軌跡靠駕駛員的視覺觀察及駕駛經(jīng)驗來決定，結(jié)果導(dǎo)致壓實作業(yè)無法精細化，工作效率往往較低，不能保證壓路機以最佳路線作業(yè)，導(dǎo)致作業(yè)對象壓實度不均或者部分區(qū)域未達到所需壓實度等作業(yè)質(zhì)量缺陷，造成人力、物力、財力的浪費。此外施工工地上往往環(huán)境惡劣，駕駛員的工作強度大，容易造成視覺疲勞和疲勞駕駛，單一依靠駕駛員決定行駛軌跡，還可能影響到施工工地的安全生產(chǎn)。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本實用新型的目的在于，提出一種根據(jù)壓路機施工質(zhì)量要求、工作環(huán)境等條件進行實時規(guī)劃并指示壓路機行駛軌跡的系統(tǒng)。
[0004]—種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元、GPS定位單元、數(shù)據(jù)處理單元，以及行駛軌跡指示單元，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元和GPS定位單元的輸出口分別連接在數(shù)據(jù)處理單元的入口，數(shù)據(jù)處理單元的出口連接行駛軌跡指示單元的入口。
[0005]數(shù)據(jù)處理單元的出口進一步連接有可視化單元，該可視化單元的輸出連接有顯示器。
[0006]數(shù)據(jù)處理單元的入口進一步連接有人機接口。
[0007]行駛軌跡指示單元為激光點陣單元，安裝在壓路機駕駛室前、后方頂部，通過發(fā)射出兩條指示線指示壓路機當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡和兩條指示線來指示規(guī)劃好的最佳行駛軌跡。
[0008]指示壓路機當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡的指示線和指示規(guī)劃好的最佳行駛軌跡的指示線顏色不同。
[0009]—種壓路機用的智能化行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)進一步包括有安裝在壓路機前、后滾輪機架上的環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器的輸出連接數(shù)據(jù)處理單元的入口。
[0010]環(huán)境傳感器包括坡度儀、溫度傳感器和濕度傳感器。
[0011]方向盤轉(zhuǎn)角傳感器安裝在方向盤轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測壓路機前滾輪與壓路機機架位置狀
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[0012]GPS定位模塊安裝在壓路機駕駛室頂部，監(jiān)測壓路機位置信息。
[0013]壓實度在線監(jiān)測模塊安裝在壓路機滾輪支承架上，監(jiān)測壓實度狀態(tài)。
[0014]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0015]本實用新型通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、GPS定位單元和壓實度監(jiān)測單元監(jiān)測壓路機工作質(zhì)量和狀態(tài)，規(guī)劃和調(diào)整壓路機最佳行駛軌跡和工作參數(shù)，輔助駕駛員完成高質(zhì)量的壓實作業(yè)，直觀可視，操作性強。不僅能有效地控制壓實作業(yè)質(zhì)量、提高了作業(yè)效率，而且減輕了駕駛員的勞動強度。
【【附圖說明】】
[0016]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)安裝正視示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的整體工作俯視示意圖。
[0018]圖3是本實用新型的軟件系統(tǒng)工作原理圖。
[0019]其中:1-環(huán)境傳感器，2-壓實度在線監(jiān)測模塊，3-行駛軌跡指示模塊，4-GPS定位模塊，5-運算中心，6-方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，7-壓路機，8-壓路機方向盤當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡，9-由行駛軌跡指示模塊在路面上指示的規(guī)劃好的行駛軌跡，10-壓路機前滾輪，11-壓路機滾輪支承架，12-壓路機駕駛室，13-壓路機后滾輪。
【【具體實施方式】】
[0020]以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。
[0021]請參閱圖1至圖3所示，一種壓路機用的智能化行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，包括行駛軌跡指示單元、環(huán)境傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、GPS定位單元、壓實度監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)處理單元等幾大部分。
[0022]行駛軌跡指示單元是一個激光點陣模塊，以一個合適的角度安裝在壓路機駕駛室前、后方頂部，根據(jù)輸入信號調(diào)用激光點陣模塊的部分激光在路面上通過發(fā)射出兩條指示線指示壓路機當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡和兩條指示線來指示規(guī)劃好的最佳行駛軌跡，兩組指示線顏色不同。
[0023]環(huán)境傳感器安裝在壓路機前、后滾輪機架上，包括坡度儀、溫度傳感器、濕度傳感器等環(huán)境狀況監(jiān)測設(shè)備;方向盤轉(zhuǎn)角傳感器安裝在方向盤轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測壓路機前滾輪與壓路機機架位置狀態(tài);GPS定位單元安裝在壓路機駕駛室頂部，監(jiān)測壓路機位置信息;壓實度在線監(jiān)測單元安裝在壓路機滾輪支承架上，監(jiān)測壓實度狀態(tài)。
[0024]數(shù)據(jù)處理單元安裝在駕駛室內(nèi)，通過可視化單元連接有顯示器，進一步，數(shù)據(jù)處理單元的入口連接與人機接口，駕駛員可以通過人機接口輸入作業(yè)對象范圍和特性等無法便捷監(jiān)測和獲取的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元將人機接口及環(huán)境傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，GPS定位單元，壓實度在線監(jiān)測單元等的數(shù)據(jù)進行處理，規(guī)劃出壓路機最佳行駛軌跡和工作參數(shù)，并輸出到行駛軌跡指示模塊、可視化模塊，行駛軌跡指示模塊輸出由系統(tǒng)規(guī)劃出的最佳行駛軌跡，可視化模塊將結(jié)果顯示到顯示器上，可視化模塊顯示壓實度監(jiān)測窗口、數(shù)據(jù)輸出窗口、數(shù)據(jù)錄入窗口和行駛軌跡指示窗口。
[0025]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)安裝正視示意圖，其組成為:環(huán)境傳感器I安裝在壓路機7前、后鋼輪機架的前方下部;壓實度在線監(jiān)測單元2安裝在壓路機7前、后滾輪軸承上；行駛軌跡指示單元3安裝在壓路機駕駛室12前、后方頂部;GPS定位單元4安裝在壓路機駕駛室12頂部;數(shù)據(jù)處理單元5安裝在壓路機駕駛室12內(nèi)前擋風(fēng)玻璃后;方向盤轉(zhuǎn)角傳感器6安裝在壓路機7方向盤轉(zhuǎn)軸上。
[0026]圖2是本實用新型的整體工作俯視示意圖，其組成為:位于壓路機前方路面上壓路機方向盤當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡8;位于壓路機前方路面上由行駛軌跡指示模塊在路面上指示的規(guī)劃好的行駛軌跡9。
[0027]圖3是本實用新型的工作原理圖，環(huán)境傳感器1、壓實度在線監(jiān)測單元2、GPS定位單元4和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器6將數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理單元;人機接口將所需數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)處理單元;數(shù)據(jù)處理單元通過對所輸入數(shù)據(jù)進行計算，將規(guī)劃好的壓路機行駛軌跡輸出到行駛軌跡指示單元3，將規(guī)劃好的壓路機行駛軌跡，工作參數(shù)和各個輸入數(shù)據(jù)輸出到可視化單元，通過可視化單元，將這些信息輸出到顯示器上。
[0028]本實用新型通過壓路機機載的環(huán)境傳感器1、壓實度在線監(jiān)測單元2、GPS定位單元4和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器6將壓路機工作狀態(tài)，工作質(zhì)量與環(huán)境變量輸入到數(shù)據(jù)處理單元，通過人機接口將作業(yè)信息輸入到數(shù)據(jù)處理單元，實時規(guī)劃壓路機最佳行駛軌跡并修正工作參數(shù)，并將規(guī)劃出的最佳行駛軌跡通過行駛軌跡指示單元3，并將工作狀態(tài)、工作質(zhì)量、環(huán)境變量、規(guī)劃出的最佳行駛軌跡和修正的工作參數(shù)輸出到顯示器上，輔助駕駛員進行高效、高質(zhì)量和低強度的作業(yè)。
【主權(quán)項】
1.一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元、GPS定位單元、數(shù)據(jù)處理單元，以及行駛軌跡指示單元，所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元和GPS定位單元的輸出口分別連接在數(shù)據(jù)處理單元的入口，所述數(shù)據(jù)處理單元的出口連接行駛軌跡指示單元的入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元的出口進一步連接有可視化單元，該可視化單元的輸出連接有顯示器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元的入口進一步連接有人機接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述行駛軌跡指示單元為激光點陣單元，安裝在壓路機駕駛室前、后方頂部，通過發(fā)射出兩條指示線指示壓路機當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡和兩條指示線來指示規(guī)劃好的最佳行駛軌跡。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:指示壓路機當(dāng)前狀態(tài)將要行駛的軌跡的指示線和指示規(guī)劃好的最佳行駛軌跡的指示線顏色不同。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述的一種壓路機用的智能化行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)進一步包括有安裝在壓路機前、后滾輪機架上的環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器的輸出連接數(shù)據(jù)處理單元的入口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述環(huán)境傳感器包括坡度儀、溫度傳感器和濕度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器安裝在方向盤轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測壓路機前滾輪與壓路機機架位置狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述GPS定位模塊安裝在壓路機駕駛室頂部，監(jiān)測壓路機位置信息。10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種壓路機用行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，其特征在于:所述壓實度在線監(jiān)測模塊安裝在壓路機滾輪支承架上，監(jiān)測壓實度狀態(tài)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓路機用的智能化行駛軌跡規(guī)劃及指示系統(tǒng)，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元、GPS定位單元、數(shù)據(jù)處理單元，以及行駛軌跡指示單元，所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、壓實度監(jiān)測單元和GPS定位單元的輸出口分別連接在數(shù)據(jù)處理單元的入口，所述數(shù)據(jù)處理單元的出口連接行駛軌跡指示單元的入口。通過壓實度在線監(jiān)測單元、GPS定位單元和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器將壓路機工作狀態(tài)，工作質(zhì)量與環(huán)境變量輸入到數(shù)據(jù)處理單元，實時規(guī)劃壓路機最佳行駛軌跡并修正工作參數(shù)。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號】CN205334233
【申請?zhí)枴緾N201521138814
【發(fā)明人】龔育超, 崔先覺, 史秀平, 王娜, 袁露, 高峰, 薛闊, 沈振宗, 張曉波, 姚運仕
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月31日