清障车和清障车集群系统

1.本发明涉及交通领域，尤其涉及一种清障车和清障车集群系统。


背景技术：

2.随着人们物质生活水平的提升，汽车的数量越来越多，从而导致越来越多的交通事故。据统计，在中国每年会因汽车发生近20万起交通事故，造成大量人员伤亡和财产损失。
3.对于大部分交通事故，如果事故车辆无法发动，交警会派出清障车将事故车辆挪开，使道路交通尽快恢复正常。但是如果道路车流量较大，清障车可能因为交通堵塞而无法靠近事故车辆进行搬运作业，尤其是在高速公路上，一旦发生大型的连环交通事故，极易造成大面积的拥堵，就连应急车道也往往会被占用，此时就需要花费很长时间进行封路和疏通，阻止无关车辆继续进入事故路段，防止引发更大范围的堵车。待所有处在拥堵路段的车辆都疏通完毕后，清障车才可以靠近事故车辆并进行事故车辆的搬运。
4.因此，如何使清障车快速到达事故现场并移开事故车辆，使道路交通尽快恢复正常成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种清障车和清障车集群系统，该清障车和清障车集群系统可以经由拥堵车辆的下方到达事故车辆所在地，并将事故车辆顶起移开，从而使道路交通可以恢复正常，进而有利于提高交通事故后清障和恢复交通的效率。
6.第一方面，本发明提供一种清障车，包括：车辆主体、车轮组件、顶升机构和控制器；所述车轮组件分别安装在所述车辆主体的相对两侧；所述顶升机构安装在所述车辆主体的顶面，且所述顶升机构可向上顶起或向下收回；所述控制器安装在所述车辆主体上，所述车轮组件和所述顶升机构均与所述控制器电信连接，所述控制器被配置为控制所述车轮组件和所述顶升机构；所述控制器包括通信模块，所述控制器通过所述通信模块发出信号和接收信号。
7.本发明提供的清障车包括车辆主体、车轮组件、顶升机构和控制器。通过将车轮组件分别安装在车辆主体的相对两侧，从而使车轮组件可以带动车辆主体移动，以使清障车可以穿过拥堵车辆的下方移动至事故现场并实现清障功能。通过将顶升机构安装在车辆主体的顶面，且顶升机构可向上顶起或向下收回，从而使清障车可以在事故车辆的下方利用顶升机构将事故车辆顶起并搬走，以使道路交通尽快恢复正常，顶升机构向下收回可以将事故车辆放下。
8.同时，通过将控制器安装在车辆主体上，将车轮组件和顶升机构均与控制器电信连接，并使控制器被配置为控制车轮组件和顶升机构，从而使控制器不仅可以控制清障车的移动方式，而且可以控制清障车的顶升机构的工作状态，进而使清障车可以更好的实现清障功能。通过设置控制器包括通信模块，以使控制器可以通过通信模块发出信号和接收
信号，一方面，可以使多个清障车之间相互通信，以使多个清障车可以实现协作清障；另一方面，可以使清障车与其他控制模块之间相互通信，以使其他控制模块可以控制清障车工作，也可以使其他控制模块实时获取清障车采集的信息。
9.如上所述的清障车，可选的，所述控制器还包括绝对位置定位模块和相对位置定位模块，所述绝对位置定位模块被配置为定位所述清障车的位置和目标位置，所述相对位置定位模块被配置为定位多个所述清障车之间的相对位置。
10.如上所述的清障车，可选的，还包括雷达传感器，所述雷达传感器安装在所述车辆主体上，且所述雷达传感器与所述控制器电信连接。
11.如上所述的清障车，可选的，还包括图像采集装置，所述图像采集装置安装在所述车辆主体上。
12.如上所述的清障车，可选的，所述图像采集装置与所述控制器电信连接。
13.如上所述的清障车，可选的，所述车辆主体的未安装车轮组件的相对两侧中的至少一侧设置有用于清理现场的清扫结构。
14.如上所述的清障车，可选的，所述车辆主体的底面设置有用于清理现场的清扫结构。
15.如上所述的清障车，可选的，所述车辆主体的顶面设置有容置槽，所述顶升机构安装在所述容置槽内，且所述顶升机构向下收回后容置于所述容置槽内。
16.如上所述的清障车，可选的，所述车辆主体上还设置有电池容置腔，所述电池容置腔位于所述顶升机构的两侧，所述电池容置腔用于容置电池。
17.如上所述的清障车，可选的，所述顶升机构处于收回状态时，所述清障车的高度范围为8cm至12cm。
18.如上所述的清障车，可选的，所述顶升机构包括剪式千斤顶，所述剪式千斤顶上安装有驱动所述剪式千斤顶的第一电机，所述第一电机与所述控制器电信连接。
19.如上所述的清障车，可选的，所述车轮组件包括多个，多个所述车轮组件对称安装在所述车辆主体的相对两侧，并沿所述车辆主体的相对两侧均匀排布；所述车轮组件包括车轮部和第二电机，所述第二电机与所述车轮部传动连接，所述第二电机与所述控制器电信连接；所述车轮部包括阿克曼转向轮、全向轮、麦克纳姆轮和履带中的一种。
20.第二方面，本发明提供一种清障车集群系统，包括多个如上任一项所述的清障车，多个所述清障车的控制器通信连接。
21.本发明提供的清障车集群系统包括多个清障车，通过使多个清障车的控制器通信连接，从而使多个清障车之间可以相互通信，以实现协作清障，进而可以更快速、更高效的完成清障工作，使道路交通可以尽快恢复正常。
22.其中，清障车包括车辆主体、车轮组件、顶升机构和控制器。通过将车轮组件分别安装在车辆主体的相对两侧，从而使车轮组件可以带动车辆主体移动，以使清障车可以穿过拥堵车辆的下方移动至事故现场并实现清障功能。通过将顶升机构安装在车辆主体的顶面，且顶升机构可向上顶起或向下收回，从而使清障车可以在事故车辆的下方利用顶升机构将事故车辆顶起并搬走，以使道路交通尽快恢复正常，顶升机构向下收回可以将事故车辆放下。
23.同时，通过将控制器安装在车辆主体上，将车轮组件和顶升机构均与控制器电信
连接，并使控制器被配置为控制车轮组件和顶升机构，从而使控制器不仅可以控制清障车的移动方式，而且可以控制清障车的顶升机构的工作状态，进而使清障车可以更好的实现清障功能。通过设置控制器包括通信模块，以使控制器可以通过通信模块发出信号和接收信号，一方面，可以使多个清障车之间相互通信，以实现协作清障；另一方面，可以使清障车与其他控制模块之间相互通信，以使其他控制模块可以控制清障车工作，也可以使其他控制模块实时获取清障车采集的信息。
24.除了上面所描述的本公开实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开实施例提供的清障车和清障车集群系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一实施例提供的清障车的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.100-车辆主体；110-容置槽；120-电池容置腔；130-清扫结构；
29.200-车轮组件；210-车轮部；220-第二电机；
30.300-顶升机构；310-剪式千斤顶；320-第一电机；
31.400-雷达传感器；
32.500-图像采集装置。
具体实施方式
33.由于目前使用的清障车过大，不够灵活，一方面，在桥梁、隧道等狭窄路段难以施展开，容易造成二次拥堵。另一方面，在节假日或工作日高峰时段，当出现的交通事故已经造成所有车道拥堵时，清障车也无法通过拥堵路段到达事故地点开展作业，只能排队等待前方拥堵的车辆都通过事故路段后才能开展作业，从而导致清障车无法及时清障，道路交通长时间无法恢复正常，影响出行。
34.为了解决上述技术问题，本发明提供一种清障车和清障车集群系统，该清障车包括车辆主体、车轮组件、顶升机构和控制器。通过将车轮组件分别安装在车辆主体的相对两侧，从而使车轮组件可以带动车辆主体移动，以使清障车可以穿过拥堵车辆的下方移动至事故现场并实现清障功能。通过将顶升机构安装在车辆主体的顶面，且顶升机构可向上顶起或向下收回，从而使清障车可以在事故车辆的下方利用顶升机构将事故车辆顶起并搬走，以使道路交通尽快恢复正常，顶升机构向下收回可以将事故车辆放下。
35.同时，通过将控制器安装在车辆主体上，将车轮组件和顶升机构均与控制器电信连接，并使控制器被配置为控制车轮组件和顶升机构，从而使控制器不仅可以控制清障车的移动方式，而且可以控制清障车的顶升机构的工作状态，进而使清障车可以更好的实现
清障功能。通过设置控制器包括通信模块，以使控制器可以通过通信模块发出信号和接收信号，一方面，可以使多个清障车之间相互通信，以使多个清障车可以实现协作清障；另一方面，可以使清障车与其他控制模块之间相互通信，以使其他控制模块可以控制清障车工作，也可以使其他控制模块实时获取清障车采集的信息。
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例一
38.图1为本发明一实施例提供的清障车的结构示意图。
39.参照图1所示，本实施例提供一种清障车。本实施例的清障车包括车辆主体100，示例性的，车辆主体100可以是由钢材制成的，从而有利于提高车辆主体100的承重能力。
40.本实施例的清障车还包括车轮组件200，车轮组件200分别安装在车辆主体100的相对两侧，从而使车轮组件200可以带动车辆主体100移动，以使清障车可以穿过拥堵车辆的下方移动至事故现场并实现清障功能。
41.本实施例的清障车还包括顶升机构300，顶升机构300安装在车辆主体100的顶面，且顶升机构300可向上顶起或向下收回，从而使清障车可以在事故车辆的下方利用顶升机构300将事故车辆顶起并搬走，以使道路交通尽快恢复正常，顶升机构300向下收回可以将事故车辆放下。
42.本实施例的清障车还包括控制器(未图示)，示例性的，控制器可以采用单片机、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)等嵌入式计算机系统，或者本领域技术人员所知的其他计算机系统。
43.控制器安装在车辆主体100上，车轮组件200和顶升机构300均与控制器电信连接，控制器被配置为控制车轮组件200和顶升机构300。从而使控制器不仅可以控制清障车的移动方式，例如控制清障车前进、后退、左转、右转、加速、减速等；而且可以控制清障车的顶升机构300的工作状态，例如控制顶升机构300向上顶起、向下收回、顶起高度、收回速度等；进而使控制器可以控制清障车更好的实现清障功能。
44.控制器包括通信模块，控制器通过通信模块发出信号和接收信号。一方面，可以使多个清障车之间相互通信，以使多个清障车可以实现协作清障，例如多个清障车相互协作到达同一事故车辆下方的不同位置，同步顶升事故车辆，以将事故车辆平稳抬起，然后同步移动，以将事故车辆搬走，从而可以避免事故车辆妨碍道路交通，导致拥堵范围扩大，进而可以使道路交通尽快恢复正常。
45.另一方面，可以使清障车与其他控制模块之间相互通信，以使其他控制模块可以控制清障车工作，也可以使其他控制模块实时获取清障车采集的信息，以便分析事故原因，了解事故现场的情况，从而有利于及时制定应对措施，尽可能处理好交通事故。
46.具体实现时，本实施例的清障车可以配合现有的大型清障车使用，大型清障车可以将本实施例的清障车运送至靠近事故现场的拥堵路段外围，本实施例的清障车可以从车辆底盘下方快速穿过拥堵路段，及时移开事故车辆并恢复交通，使大型清障车辆可以更快到达现场并拉走事故车辆，以避免更大范围的堵塞，从而可以大幅提升清障效率，缩短清障
时间。尤其是对于节假日高速公路因事故导致的拥堵，以及城市道路高峰时段因事故导致的拥堵，本实施例的清障车可以发挥很好的清障作用，缩短事故对交通秩序影响的时长，具有很大的应用潜力和应用前景。
47.可选的，控制器还包括绝对位置定位模块和相对位置定位模块，示例性的，绝对位置定位模块包括卫星定位模块，相对位置定位模块包括超宽带(ultra wide band，uwb)信标相对定位模块。
48.绝对位置定位模块被配置为定位清障车的位置和目标位置，绝对位置定位模块可以辅助控制器控制清障车移动至目标位置。相对位置定位模块被配置为定位多个清障车之间的相对位置，相对位置定位模块可以辅助控制器控制多个清障车协同工作，共同完成清障工作。
49.具体实现时，多个清障车到达事故地点后，进入事故车辆下方，清障车上的顶升机构300向上升起，协同完成顶升并举起事故车辆，在举起的状态下，多个清障车固定相对位姿，共同运动，以将故障车辆移动到一处安全且不影响交通的地点，最后多个清障车的顶升机构300同时下降，以将故障车辆放下。多个清障车协同循环工作或者并行工作，可以在短时间内将所有事故相关车辆移开，实现交通的快速恢复。
50.可选的，清障车还包括雷达传感器400，示例性的，雷达传感器400可以是激光雷达传感器400、红外雷达传感器400或者本领域技术人员所知的其他类型的雷达传感器400。
51.雷达传感器400安装在车辆主体100上，示例性的，雷达传感器400可以包括多个，多个雷达传感器400可以等间隔或不等间隔设置在车辆主体100的顶面；或者，多个雷达传感器400可以等间隔或不等间隔设置在车辆主体100的侧面；或者，多个雷达传感器400可以同时等间隔或不等间隔设置在车辆主体100的顶面和车辆主体100的侧面。
52.雷达传感器400与控制器电信连接，示例性的，雷达传感器400与控制器之间可以是有线电信连接，也可以是无线电信连接。雷达传感器400可以感知清障车周围的环境信息，以辅助控制器控制清障车避开障碍，搜寻出通往事故地点的可行路线，从而使清障车顺利到达事故地点。
53.可选的，清障车还包括图像采集装置500，示例性的，图像采集装置500可以是摄像头或者本领域技术人员所知的其他类型的图像采集装置500。
54.图像采集装置500安装在车辆主体100上，示例性的，图像采集传感器可以安装在车辆主体100的未安装车轮组件200的两侧中的至少一侧，或者，图像采集传感器也可以安装在车辆主体100的顶面，其中，将图像采集传感器安装在车辆主体100的侧面有利于降低清障车的高度，以使清障车可以顺利穿过车辆的下方。
55.可选的，图像采集装置500与控制器电信连接，示例性的，图像采集装置500与控制器之间可以是有线电信连接，也可以是无线电信连接。图像采集装置500可以获取图像信息，还可以用于现场拍摄取证等，从而不仅有利于辅助控制器更好的控制清障车的行动，而且可以通过控制器的通信模块实时回传事故现场的图像信息。
56.可选的，车辆主体100的未安装车轮组件200的相对两侧中的至少一侧设置有用于清理现场的清扫结构130。示例性的，清扫结构130可以是由车辆主体100的未安装车轮组件200的相对两侧中至少一侧的挡板形成，清障车移动的过程中，挡板可以将事故现场的散落物推至不影响车辆通行的地点，以恢复交通秩序或以便于移动事故车辆。或者，清扫结构
130可以是安装在车辆主体100的未安装车轮组件200的相对两侧中至少一侧的毛刷，以便将事故现场的散落物清扫至不影响车辆通行的地点。
57.可选的，车辆主体100的底面设置有用于清理现场的清扫结构130。示例性的，清扫结构130可以是安装在车辆主体100的底面的毛刷或其他清扫结构130，以便将事故现场的散落物清扫至不影响车辆通行的地点。
58.可选的，车辆主体100的顶面设置有容置槽110，顶升机构300安装在容置槽110内，且顶升机构向下收回后容置于容置槽110内，从而在顶升机构处于收回状态时，清障车的高度比较低，进而有利于保证清障车可以顺利穿过车辆的下方。
59.可以理解的是，容置槽110的形状和尺寸与顶升机构300收回时的形状和尺寸匹配，以保证顶升机构300收回时可以容置于容置槽110内，同时，容置槽110的形状和尺寸不会妨碍顶升机构300的顶升和收回运动，以保证顶升机构300的正常运行。
60.可选的，车辆主体100上还设置有电池容置腔120，电池容置腔120位于顶升机构300的两侧，电池容置腔120用于容置电池，电池可以选用三元锂电池或磷酸铁锂电池等。
61.示例性的，容置顶升机构300的容置槽110可以设置车辆主体100的安装车轮组件200的相对两侧之间的中部，顶升机构300安装容置槽110内，电池容置腔120可以包括两个，两个电池容置腔120可以分别位于容置槽110的朝向车轮组件200的两侧，从而有利于保证顶升机构300工作时的稳定性。
62.可选的，顶升机构300处于收回状态时，清障车的高度范围为8cm至12cm。示例性的，顶升机构300处于收回状态时，清障车的高度可以根据实际需要设置为8cm、9cm、10cm、11cm、12cm或8cm至12cm之间的任意值。
63.可选的，顶升机构300处于最大顶起状态时，清障车的高度可以达到40cm，顶升机构300的顶面可以根据实际需要停留在收回状态和最大顶起状态之间的任意高度处。
64.在一种可选的实现方式中，顶升机构300包括剪式千斤顶310，剪式千斤顶310上安装有驱动剪式千斤顶310的第一电机320，第一电机320与控制器电信连接，示例性的，第一电机320与控制器可以是有线电信连接，也可以是无线电信连接，以使控制器通过第一电机320控制剪式千斤顶310的升起和降下。可选的，剪式千斤顶310也可以通过液压驱动。
65.在另一种可选的实现方式中，顶升机构300包括托臂起重装置，托臂起重装置可以采用电驱动，也可以采用液压驱动。
66.可选的，车轮组件200包括多个，多个车轮组件200对称安装在车辆主体100的相对两侧，并沿车辆主体100的相对两侧均匀排布，示例性的，车轮组件200可以包括八个，八个车轮组件200中每四个一组分为两组，两组车轮组件200分别对称安装在车辆主体100的相对两侧，且每组中的四个车轮组件200在车辆主体100的侧面均匀排布，从而有利于保证清障车的承重能力和承重时的稳定性。当然，车轮组件200的数量还可以根据实际需要设置为四个、六个、十个等。
67.车轮组件200包括车轮部210和第二电机220，第二电机220与车轮部210传动连接，第二电机220用于驱动车轮部210运行，第二电机220与控制器电信连接，示例性的，第二电机220与控制器可以是有线电信连接，也可以是无线电信连接，以使控制器通过第二电机220控制各个车轮组件200的运行。可选的，车轮部210包括阿克曼转向轮、全向轮、麦克纳姆轮和履带中的一种。
68.具体实现时，清障车的车轮部210可以采用图1所示的麦克纳姆轮，麦克纳姆轮的数量可以设置八个，以增大清障车的承载能力和带有重物时的驱动能力。每个麦克纳姆轮均通过一个第二电机220独立驱动，所有麦克纳姆轮按特定规律的方向和速度转动，即可实现整车的前进、后退、不转向左右平移、转弯半径为零的原地转向，以及，这几种运动的任意组合运动。
69.综上，本实施例提供的清障车包括车辆主体100、车轮组件200、顶升机构300和控制器。通过将车轮组件200分别安装在车辆主体100的相对两侧，从而使车轮组件200可以带动车辆主体100移动，以使清障车可以穿过拥堵车辆的下方移动至事故现场并实现清障功能。通过将顶升机构300安装在车辆主体100的顶面，且顶升机构300可向上顶起或向下收回，从而使清障车可以在事故车辆的下方利用顶升机构300将事故车辆顶起并搬走，以使道路交通尽快恢复正常，顶升机构300向下收回可以将事故车辆放下。
70.同时，通过将控制器安装在车辆主体100上，将车轮组件200和顶升机构300均与控制器电信连接，并使控制器被配置为控制车轮组件200和顶升机构300，从而使控制器不仅可以控制清障车的移动方式，而且可以控制清障车的顶升机构300的工作状态，进而使清障车可以更好的实现清障功能。通过设置控制器包括通信模块，以使控制器可以通过通信模块发出信号和接收信号，一方面，可以使多个清障车之间相互通信，以使多个清障车可以实现协作清障；另一方面，可以使清障车与其他控制模块之间相互通信，以使其他控制模块可以控制清障车工作，也可以使其他控制模块实时获取清障车采集的信息。
71.实施例二
72.在实施例一的基础上，本实施例提供一种清障车集群系统。该清障车集群系统包括多个清障车，多个清障车的控制器通信连接。
73.本实施例提供的清障车集群系统包括多个清障车，通过使多个清障车的控制器通信连接，从而使多个清障车之间可以相互通信，以实现协作清障，进而可以更快速、更高效的完成清障工作，使道路交通可以尽快恢复正常。
74.其中，本实施例的清障车与实施例一中的清障车的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，具体可参照实施例一的描述，此处不再赘述。
75.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
76.在本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
77.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。