智能巡线、定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能巡线、定位系统。它包括巡线、定位传感器（2）、巡线、定位反射装置（3）、传感器支架（4）和智能控制器（5），所述巡线、定位反射装置（3）设置在路面上，且其表面具有两种漫反射性质的材料，巡线、定位传感器（2）设置在传感器支架（4）上，传感器支架（4）安装在车辆上且能水平或竖直调节巡线、定位传感器（2）的位置，巡线、定位传感器（2）与智能控制器（5）相连，智能控制器（5）通过CAN总线将数据传递至控制系统。本发明一种智能巡线、定位系统，减少了人工手动反复操作，减少了现场人员对轨迹或定位的监测，增强了设备行驶或定位的精确度，缩短了操作的时间和定位精度，节约人工成本。
【专利说明】
智能巡线、定位系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种车辆智能控制设备和系统。属于车辆技术领域。
【背景技术】
[0002]随着城市规模的扩张和人口密度的增加，良好的交通状况已经成为城市经济发展的重要基础。工程车辆和起重设备在基础建设和城市建设中扮演者越来越重要的角色。大型工程车辆和起重设备的行驶、定位过程主要依赖于设备驾驶员目测观察和手动校正，精确性难以得到保证。此外反复校正路线与设备位置的过程，既占据了大量时间和空间，又占用了大量的观测人员。而由于大型特种工程设备的主体一般较长、大，会给监测和驾驶人员带来困难和不便。在城市交通过程中，长时间占道断路将极大的影响居民的出行，同时也增大了其它道路的压力，给人员出行带来了极大的不便。
[0003]因此需要一种可以同时提高行驶精度并且减少施工时间与人员的设备来解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种智能巡线、定位系统，解决了现有的工程车辆或起重设备体积过长过大导致行驶和定位精度低，时间长，定位困难、监测人员多的缺点。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
一种智能巡线、定位系统，其特点是包括巡线、定位传感器、巡线、定位反射装置、传感器支架和智能控制器，所述巡线、定位反射装置设置在路面上，巡线、定位传感器设置在传感器支架上，传感器支架安装在车辆上且能水平或竖直调节巡线、定位传感器的位置，巡线、定位传感器与智能控制器相连，智能控制器通过CAN总线将数据传递至控制系统。
[0006]本发明一种智能巡线、定位系统，其巡线、定位传感器包括四只红外线色标传感器，车辆巡线、定位传感器安装于车辆前部左右两轮之间及车辆后部左右两轮之间，红外线色标传感器与巡线、定位反射装置垂直，红外线色标传感器的探头面向巡线、定位反射装置。
[0007]本发明一种智能巡线、定位系统，其巡线、定位传感器还包括一只激光器。
[0008]本发明一种智能巡线、定位系统，其传感器支架包括横杆、竖杆、水平调节手轮、竖直调节手轮和配合块，所述横杆固定在车辆上，横杆穿过配合块，配合块可在横杆上左右滑动，水平调节手轮包括用于旋转锁紧的头部和与横杆配合杆部，所述竖杆的上端穿过配合块，下端与巡线、定位传感器连接，竖杆可在配合块内上下滑动，所述竖直调节手轮包括用于旋转锁紧的头部和的与竖杆配合的杆部。
[0009]本发明一种智能巡线、定位系统，其智能控制器包括一枚STM32F103系列的MCU，MCU包括CAN总线接口和GP1接口。
[0010]本发明一种智能巡线、定位系统，其巡线、定位反射装置粘附在道路或物体表面，巡线、定位反射装置的表面中心区域为黑色，其它区域为白色。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明一种智能巡线、定位系统，减少了人工手动反复操作，减少了现场人员对轨迹或定位的监测，增强了设备行驶或定位的精确度，缩短了操作的时间和定位精度，节约人工成本。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的整体结构框图。
[0013]图2为本发明的巡线、定位传感器结构图。
[0014]图3为本发明的巡线、定位反射装置示意图。
[0015]图4为本发明的巡线、定位传感器的安装位置示意图。
[0016]图5为本发明的传感器支架与巡线、定位传感器的安装示意图。
[0017]图中:
控制系统I，
巡线、定位传感器2，
红外线色标传感器2.1，
巡线、定位反射装置3，
传感器支架4，
横杆4.1，
竖杆4.2，
水平调节手轮4.3，
竖直调节手轮4.4，
配合块4.5，
智能控制器5。
【具体实施方式】
[0018]参见图1-5，本发明涉及一种智能巡线、定位系统，它包括巡线、定位传感器2、巡线、定位反射装置3、传感器支架4和智能控制器5，所述巡线、定位反射装置3设置在路面上，巡线、定位传感器2设置在传感器支架4上，传感器支架4安装在车辆上且能水平或竖直调节巡线、定位传感器2的位置，巡线、定位传感器2与智能控制器5相连，智能控制器5通过CAN总线将数据传递至控制系统。
[0019]所述巡线、定位反射装置3由表面具有漫反射性质的材料制成，巡线、定位反射装置3粘附在道路或物体表面，图3的实施例中，巡线、定位反射装置3的表面中心区域为黑色，其它区域为白色。
[0020]其中，巡线、定位反射装置3具有较强黏性，且具有防水性能。
[0021]所述巡线、定位传感器2包括四只红外线色标传感器2.1。红外线色标传感器2.1，它具有体积小、灵敏度高、线性好等特点，外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高。用它作为近距离传感器是最理想的，电路设计简单、性能稳定可靠。本实施例中，车辆巡线、定位传感器2安装于车辆前部左右两轮之间及车辆后部左右两轮之间。红外线色标传感器2.1与巡线、定位反射装置3垂直，红外线色标传感器2.1的探头面向巡线、定位反射装置3 ο由于黑色和白色对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。当红外色标传感器2.1位于巡线、定位反射装置3的白色区域之上时，会发出高电平信号，当红外色标传感器2.1位于巡线、定位反射装置3的黑色区域之上时，会发出低电平信号。通过一组红外色标传感器的信号值，可以判断出车辆或设备当前与预定轨迹的偏差。
[0022]所述巡线、定位传感器2还包括一只激光器，激光器用来对红外线色标传感器2.1的位置进行初始校正以及对车辆或设备的预定轨迹或位置的判断。
[0023]所述传感器支架4，包括横杆4.1、竖杆4.2、水平调节手轮4.3、竖直调节手轮4.4和配合块4.5，所述横杆4.1固定在车辆上，横杆4.1穿过配合块4.5，配合块4.5可在横杆4.1上左右滑动，水平调节手轮4.3的杆部与横杆4.1配合，旋转水平调节手轮4.3的头部使得水平调节手轮4.3的杆部与横杆4.1相抵锁紧固定，所述竖杆4.2的上端穿过配合块4.5，下端与巡线、定位传感器2连接，竖杆4.2可在配合块4.5内上下滑动，所述竖直调节手轮4.4的杆部与竖杆4.2配合，旋转竖直调节手轮4.4的头部使得竖直调节手轮4.4的杆部与竖杆4.2相抵锁紧固定。
[0024]设备在载重后会使车轮胎或设备支点受到压力而使设备整体下沉，通过调节水平调节手轮4.3和竖直调节手轮4.4始终保持巡线、定位传感器2与设备平行，并且使巡线、定位传感器2和路面或物体面始终保持固定的距离，避免了因为设备的下沉而导致巡线、定位传感器2的损坏或巡线、定位传感器2的精度损失。
[0025]所述智能控制器5包括一枚STM32F103系列的MCU，MCU包括CAN总线接口和GP1接口。智能控制器5通过GP1接口读取巡线、定位传感器2采集到数值，并根据数值计算出控制量，然后将控制量通过CAN总线传递至控制系统，并显示在驾驶室内的显示屏上，使驾驶员清楚的知道设备与预定轨迹的偏差，从而更好地控制设备的左右转向，使其始终行驶或定位在预定的路线和位置上。
[0026]本发明在北京三元桥大修工程中进行新桥整体驮运置换过程中发挥了关键作用并被评为北京市科技创新特等奖。
[0027]本发明不仅仅局限于驼桥车上，在起重机或工程车辆上同样适用。
[0028]工作原理:
巡线、定位传感器2采集到车辆当前位置与设定位置的偏差值，并将偏差值传递给智能控制器5，智能控制器5接收巡线、定位传感器2采集到偏差值信号，经过计算得到控制量，将控制量以CAN总线的形式传递至设备的控制系统I，并显示在智能控制器5和驾驶室内的显示屏上，驾驶员或智能控制器5根据控制系统I显示的控制量，控制设备的液压转向机构，控制设备左右转向，从而控制设备行驶或定位在预定路线和位置上。
【主权项】
1.一种智能巡线、定位系统，其特征在于:它包括巡线、定位传感器(2)、巡线、定位反射装置(3)、传感器支架(4)和智能控制器(5)，所述巡线、定位反射装置(3)设置在路面上，且其表面具有两种漫反射性质的材料，巡线、定位传感器(2)设置在传感器支架(4)上，传感器支架(4)安装在车辆上且能水平或竖直调节巡线、定位传感器(2)的位置，巡线、定位传感器(2)与智能控制器(5)相连，智能控制器(5)通过CAN总线将数据传递至控制系统。2.根据权利要求1所述的一种智能巡线、定位系统，其特征在于:所述巡线、定位传感器(2)包括四只红外线色标传感器(2.1)，车辆巡线、定位传感器(2)安装于车辆前部左右两轮之间及车辆后部左右两轮之间，红外线色标传感器(2.1)与巡线、定位反射装置(3)垂直，红外线色标传感器(2.1)的探头面向巡线、定位反射装置(3)。3.根据权利要求2所述的所述的一种智能巡线、定位系统，其特征在于:巡线、定位传感器(2)还包括一只激光器。4.根据权利要求1所述的一种智能巡线、定位系统，其特征在于:所述传感器支架(4)，包括横杆(4.1)、竖杆(4.2)、水平调节手轮(4.3)、竖直调节手轮(4.4)和配合块(4.5)，所述横杆(4.1)固定在车辆上，横杆(4.1)穿过配合块(4.5 )，配合块(4.5 )可在横杆(4.1)上左右滑动，水平调节手轮(4.3)包括用于旋转锁紧的头部和与横杆(4.1)配合杆部，所述竖杆(4.2)的上端穿过配合块(4.5)，下端与巡线、定位传感器(2)连接，竖杆(4.2)可在配合块(4.5)内上下滑动，所述竖直调节手轮(4.4)包括用于旋转锁紧的头部和的与竖杆(4.2)配合的杆部。5.根据权利要求1所述的一种智能巡线、定位系统，其特征在于:所述智能控制器(5)包括一枚STM32F103系列的MCU，MCU包括CAN总线接口和GP1接口。6.根据权利要求1所述的一种智能巡线、定位系统，其特征在于:所述巡线、定位反射装置(3)粘附在道路或物体表面，巡线、定位反射装置(3)的表面中心区域为黑色，其它区域为白色。
【文档编号】G05D1/02GK106094837SQ201610645822
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月9日 公开号201610645822.4, CN 106094837 A, CN 106094837A, CN 201610645822, CN-A-106094837, CN106094837 A, CN106094837A, CN201610645822, CN201610645822.4
【发明人】任自放, 裴忠才, 任伟
【申请人】任自放