CN110370935B - 一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***及方法 - Google Patents

一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***及方法 Download PDF

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Abstract

一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***及方法，包括感光单元、图像处理单元、控制单元、执行单元和目标物。感光单元与图像处理单元相连。图像处理单元和控制单元之间设有扩展单元。本发明通过以下步骤采集目标物位置坐标并完成受电弓横向滑移动作：a.采集图像并将图像信号输出给图像处理单元；b.分析图像信号并计算目标物坐标；c.将目标物坐标输出到扩展单元并由扩展单元传输到控制单元；d.控制单元计算并向执行单元输出执行参数；e.执行单元带动受电弓横向滑移动作。本发明能够确保双源无轨电动重卡在超车或者使用高速公路应急车道时集电弓继续与架空线网保持接触，避免造成输电网电力与车载电源频繁切换。

Description

一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制*** 及方法
技术领域
本发明属于汽车研究领域，具体涉及一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***及方法。
背景技术
双源无轨电动重卡因其可以利用电网供电且又不完全依赖电网备受关注，且双源无轨电动重卡有其专门固定的电力高速公路。鉴于双源无轨电动重卡高速重载的工作情况，在超车或者使用高速公路应急车道时，双源无轨电动重卡如采用传统的集电杆装置会因偏架空线网而不能继续使用输电网电力，造成电网电力与车载电源频繁切换。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***及方法，本发明所提供控制***及方法能够确保双源无轨电动重卡在超车或者使用高速公路应急车道时集电弓能够继续与架空线保持接触，避免造成输电网电力与车载电源频繁切换。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***，包括感光单元、图像处理单元、控制单元、执行单元和目标物。所述感光单元与图像处理单元相连。
所述感光单元由光学镜片和感光芯片组成，用于采集外界图像。
所述图像处理单元用于分析外界图像并输出所述目标物位置坐标。所述图像处理单元由ARM微处理器或者PC平台作为核心处理模块。
所述控制单元用于接收目标物位置坐标并将相应执行参数传输给执行单元。
所述执行单元用于根据所述执行参数，完成所需动作。
所述图像处理单元和控制单元之间设置有扩展单元。所述扩展单元连接有补光灯。所述扩展单元与图像处理单元通过串行端口通讯，位置坐标信息发送到扩展单元后，通过CAN线发送给控制单元，所述控制单元与执行单元也通过CAN线通讯。同时，扩展单元可以驱动补光灯开关。
进一步的，所述执行单元包括横摆电机，所述横摆电机负责受电弓横向滑移动作。
进一步的，所述目标物包括一个或多个矩形识别条，矩形识别条上涂有一组或多组色彩相间的识别块。
本发明还提供一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制方法，该方法基于上述双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控***，具体通过以下步骤采集目标物的位置坐标并完成受电弓横向滑移动作：
a.通过感光单元采集外界图像并将图像信号输出给所述图像处理单元；
b.所述图像处理单元分析所述图像信号，判断所接收图像中是否存在目标物，识别到目标物后计算目标物的坐标；
c.将所述目标物坐标输出到扩展单元中，并由扩展单元通过CAN线传输到控制单元；
d.控制单元根据目标物的坐标，计算得出受电弓横向滑移策略，向执行单元输出执行参数；
e.执行单元根据执行参数带动受电弓横向滑移动作。同时，所述图像处理单元分析所述图像信号，判断图像亮度是否在规定范围内，所述图像亮度小于60LX时，所述补光灯打开；所述图像亮度大于80LX时，所述补光灯关闭。
进一步的，所述步骤e中通过横摆电机带动受电弓横向滑移动作。
本发明的有益效果为：确保双源无轨电动重卡在超车或者使用高速公路应急车道时集电弓能够继续与架空线网保持接触，避免造成输电网电力与车载电源频繁切换。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为双源无轨电动重卡正常行驶状态示意图；
图3为双源无轨电动重卡受电弓横向滑移状态示意图。
附图标记：1-感光单元，2-图像处理单元，3-扩展单元，4-控制单元，5-执行单元，6-目标物，7-补光灯，8-集电杆，9-横摆电机，10-集电杆上支撑，11-滑轨，12-滑块，13-受电弓，14-架空线，15-输电线，16-双源无轨电动重卡，17-普通车辆，18-超车道，19-架空电车道，20-应急车道。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本发明技术方案作进一步具体描述：
如图1所示，一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***，包括感光单元1、图像处理单元2、控制单元4、执行单元5和目标物6。感光单元1与图像处理单元2相连。
感光单元1用于采集外界图像。感光单元1由光学镜片和感光芯片组成，感光芯片可选择CCD型或CMOS型。
图像处理单元2用于分析外界图像并输出所述目标物6位置坐标。图像处理单元2由ARM微处理器作为核心处理模块。
图像处理单元2和控制单元4之间设置有扩展单元3。扩展单元3连接有补光灯7。扩展单元3与图像处理单元2通过串行端口通讯，位置坐标信息发送到扩展单元3后，通过CAN线发送给控制单元4，控制单元4与执行单元5也通过CAN线通讯。同时，扩展单元3可以驱动补光灯7开关。
控制单元4用于接收目标物6位置坐标并将相应执行参数传输给执行单元5。
执行单元5用于根据所述执行参数，完成所需动作。
如图2和图3所示，双源无轨电动重卡16顶部设置有集电杆8，集电杆8的顶端设置有集电杆上支撑10，集电杆上支撑10内可滑动的设置有滑轨11，滑轨11的末端设置有滑块12，滑块12上方设置有受电弓13，受电弓13的上方设置有架空线14，架空线14与电网的输电线15相连；集电杆上支撑10的下方设置有横摆电机9，横摆电机9与滑轨11相啮合，横摆电机9可以驱动滑轨11横向移动，从而通过滑块12带动受电弓13横向移动。
执行单元5包括横摆电机9，横摆电机9负责受电弓13横向滑移动作。目标物6用于***识别。目标物6包括一个或多个矩形识别条，矩形识别条上涂有一组或多组色彩相间的识别块。
本发明还提供一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制方法，具体通过以下步骤采集目标物6的位置坐标并完成受电弓横向滑移动作：
a.通过感光单元1采集外界图像并将图像信号输出给图像处理单元2；
b.图像处理单元2分析所述图像信号，判断所接收图像中是否存在目标物6，识别到目标物6后计算目标物6的坐标；
c.将目标物6坐标输出到扩展单元3中，并由扩展单元3通过CAN线传输到控制单元4；
d.控制单元4根据目标物6的坐标，计算得出受电弓横向滑移策略，向执行单元5输出执行参数；
e.执行单元5根据执行参数，通过横摆电机9带动受电弓13横向滑移动作。同时，所述图像处理单元2分析所述图像信号，判断图像亮度是否在规定范围内，图像亮度小于60LX时，补光灯7打开；图像亮度大于80LX时，补光灯7关闭。
当双源无轨电动重卡16在架空电车道19上行驶时，滑轨11处于收缩状态。
当双源无轨电动重卡16需要在超车道18或应急车道20行驶时，受电弓通过横向滑移来实现与电网的良好接触。确保双源无轨电动重卡在超车或者使用高速公路应急车道时集电弓能够继续与架空线网保持接触，避免造成输电网电力与车载电源频繁切换。
上述实施例只是对本发明技术方案的举例说明或解释，而不应理解为对本发明技术方案的限制，显然，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些修改和变型在内。

Claims (2)

1.一种双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制***，包括感光单元、图像处理单元、控制单元、执行单元和目标物，所述感光单元与图像处理单元相连，所述感光单元由光学镜片和感光芯片组成，所述图像处理单元由ARM微处理器或者PC平台作为核心处理模块，所述图像处理单元和控制单元之间设置有扩展单元，所述扩展单元连接有补光灯，所述扩展单元与图像处理单元通过串行端口通讯，位置坐标信息发送到扩展单元后，通过CAN线发送给控制单元，所述控制单元与执行单元也通过CAN线通讯；
其特征在于：所述执行单元包括横摆电机(9)，双源无轨电动重卡(16)顶部设置有集电杆(8)，集电杆(8)的顶端设置有集电杆上支撑(10)，集电杆上支撑(10)内可滑动的设置有滑轨(11)，滑轨(11)的末端设置有滑块(12)，滑块(12)上方设置有受电弓(13)，受电弓(13)的上方设置有架空线(14)，架空线(14)与电网的输电线(15)相连；横摆电机(9)设置于集电杆上支撑(10)的下方，横摆电机(9)与滑轨(11)相啮合，横摆电机(9)可以驱动滑轨(11)横向移动，从而通过滑块(12)带动受电弓(13)横向移动。
2.基于权利要求1所述的控制***的双源无轨电动重卡用图像识别受电弓横向滑移控制方法，其特征在于：采集目标物的位置坐标并完成受电弓横向滑移动作的具体步骤如下：
a.通过感光单元采集外界图像并将图像信号输出给所述图像处理单元；
b.所述图像处理单元分析所述图像信号，判断所接收图像中是否存在目标物，识别到目标物后计算目标物的坐标；
c.将所述目标物坐标输出到扩展单元中，并由扩展单元通过CAN线传输到控制单元；
d.所述控制单元根据目标物的坐标，计算得出受电弓横向滑移策略，向执行单元输出执行参数；
e.所述执行单元根据执行参数带动受电弓横向滑移动作，同时，所述图像处理单元分析所述图像信号，判断图像亮度是否在规定范围内。
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