工程车辆控制系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种工程车辆控制系统。


背景技术：

2.工程车辆包括推土机、挖掘机、压路机等用于施工的车辆，推土机是一种能够进行挖掘、运输和排弃岩土的土方工程机械，适用于地表土石方的浅挖短运，场地清理或平整，基坑的开挖及回填，路基的推筑等大型土方工程作业，近年来，随着其作业领域的不断扩大，它不仅用于辅助工作，也可用于主要开采工作，目前市场上的推土机大部分为通用型的，适用于大部分工况，市政工程中辅助铺设水泥路和沥青路需要使用到推土机。
3.现有技术中，操作人员通过遥控操作推土机。或者是操作人员驾驶推土机进行施工。
4.但是，上述方法推土机施工时需要操作人员人为控制推土机运行。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种工程车辆控制系统，实现了工程车辆的自主运行，无需人为控制，提高了工作效率。
6.本实用新型实施例提供一种工程车辆控制系统，包括：
7.通信模块、交换机、主控板、自动找平单元和电子控制单元；
8.所述交换机分别与所述通信模块、所述自动找平单元以及所述主控板连接；
9.所述主控板与所述电子控制单元连接；
10.所述通信模块，用于接收外部服务器发送的工程车辆施工任务并通过所述交换机发送至所述主控板；
11.所述自动找平单元，用于接收工程车辆定位信息并通过所述交换机发送至所述主控板；
12.所述主控板，用于解析所述施工任务得到行走任务；
13.所述主控板，还用于根据所述定位信息和所述行走任务生成第一控制指令并将所述第一控制指令发送至所述电子控制单元；
14.所述电子控制单元，用于根据所述第一控制指令控制所述工程车辆行驶。
15.优选的，所述主控板包括第一can模块和核心板；
16.所述核心板，用于解析所述施工任务得到行走任务；
17.所述核心板，还用于根据所述定位信息和所述行走任务生成所述第一控制指令并将所述第一控制指令通过所述第一can模块发送至所述电子控制单元。
18.优选的，所述主控板还包括以太网模块；
19.所述自动找平单元依次通过所述交换机和所述以太网模块与所述核心板连接；
20.所述核心板，用于解析所述施工任务得到作业任务并将所述作业任务依次通过所述以太网模块和所述交换机发送至所述自动找平单元；
21.所述自动找平单元，还用于根据所述定位信息和所述作业任务生成第二控制指令并将所述第二控制指令发送至所述电子控制单元；
22.所述电子控制单元，还用于根据所述第二控制指令控制所述工程车辆作业；
23.所述电子控制单元，还用于根据所述第一控制指令控制和所述第二控制指令控制所述工程车辆行驶和作业。
24.优选的，如上所述的工程车辆控制系统还包括：多个毫米波雷达，所述多个毫米波雷达设置在所述工程车辆前侧、后侧以及左侧和右侧，所述核心板还包括多个第二can模块；
25.所述多个毫米波雷达通过对应的第二can模块与所述核心板连接；
26.多个所述毫米波雷达，用于检测所述工程车辆前侧、后侧、左侧和右侧障碍物获得对应的第一障碍物信息并将所述第一障碍物信息通过对应的第二can模块发送至所述核心板；
27.所述核心板，还用于根据所述第一障碍物信息生成第三控制指令并将所述第三控制指令发送至所述电子控制单元；
28.所述电子控制单元，还用于根据所述第三控制指令控制所述工程车辆停止行驶。
29.优选的，如上所述的工程车辆控制系统还包括：多个超声波雷达，所述多个超声波雷达设置在所述工程车辆前侧和后侧，所述主控板还包括多个串口模块；
30.所述多个超声波雷达通过对应的串口模块与所述核心板连接；
31.多个所述超声波雷达，用于检测所述工程车辆前侧和后侧障碍物获得对应的第二障碍物信息并将所述第二障碍物信息通过对应的串口模块发送至所述核心板；
32.所述核心板，还用于根据所述第二障碍物信息生成第四控制指令并将所述第四控制指令发送至所述电子控制单元；
33.所述电子控制单元，还用于根据所述第四控制指令控制所述工程车辆停止行驶。
34.优选的，如上所述的工程车辆控制系统还包括：动态定位单元，所述动态定位单元，用于接收外部导航定位系统发送的定位信号生成工程车辆定位信息并将所述定位信息发送至所述自动找平单元。
35.优选的，如上所述的工程车辆控制系统还包括：第一电源模块，所述主控板包括第二电源模块；
36.所述第一电源模块分别与所述通信模块、所述交换机、所述自动找平单元和所述电子控制单元电连接；
37.所述第一电源模块，用于为所述通信模块、所述交换机、所述自动找平单元和所述电子控制单元电供电；
38.所述第二电源模块与所述核心板电连接；
39.所述第二电源模块，用于为所述主控板供电
40.优选的，所述主控板还包括存储器，所述存储器用于存储所述定位信息和所述施工任务。
41.优选的，所述核心板包括处理器、内部存储器和外部存储器。
42.优选的，如上所述的工程车辆控制系统还包括：显示模块，所述显示模块与所述核心板连接；
43.所述显示模块用于显示工程车辆信息，所述工程车辆信息包括施工任务、障碍物信息以及定位信息。
44.本实用新型实施例提供的工程车辆控制系统，包括：通信模块、交换机、主控板、自动找平单元和电子控制单元；其中，交换机分别与通信模块、自动找平单元以及主控板连接；其中，主控板与电子控制单元连接；其中，通信模块，用于接收外部服务器发送的工程车辆施工任务并通过交换机发送至主控板；其中，自动找平单元，用于接收工程车辆定位信息并通过交换机发送至主控板；其中，主控板，用于解析施工任务得到行走任务；主控板，还用于根据定位信息和行走任务生成第一控制指令并将第一控制指令发送至电子控制单元；其中，电子控制单元，用于根据第一控制指令控制工程车辆行驶，实现了工程车辆的自主运行，无需人为控制，提高了工作效率。
附图说明
45.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
46.图1为本实用新型一实施例提供的工程车辆控制系统的结构示意图；
47.图2为本实用新型又一实施例提供的工程车辆控制系统的结构示意图；
48.图3为本实用新型另一实施例提供的工程车辆控制系统应用于推土机的示意图。
49.符号说明：
50.100-工程车辆控制单元
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101-通信模块
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102-交换机
51.103-主控板
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104-自动找平单元
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105-电子控制单元
52.106-第一can模块
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107-核心板
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108-以太网模块
53.109-毫米波雷达
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110-第二can模块
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111-超声波雷达
54.112-串口模块
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113-动态定位单元
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114-存储器
55.115-显示模块
具体实施方式
56.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
57.图1为本实用新型一实施例提供的工程车辆控制系统的结构示意图，图2为本实用新型又一实施例提供的工程车辆控制系统的结构示意图，图3本实用新型另一实施例提供的工程车辆控制系统应用于推土机的示意图。
58.本实用新型提供的车辆控制系统100中，包括通信模块101、交换机102、主控板103、自动找平单元104和电子控制单元105。交换机102分别与通信模块101、自动找平单元104以及主控板103连接；主控板103与电子控制单元105连接；通信模块101，用于接收外部
服务器发送的工程车辆施工任务并通过交换机102发送至主控板103；自动找平单元104，用于接收工程车辆定位信息并通过交换机102发送至主控板103；主控板103，用于解析施工任务得到行走任务；主控板103，还用于根据定位信息和行走任务生成第一控制指令并将第一控制指令发送至电子控制单元105；电子控制单元105，用于根据第一控制指令控制工程车辆行驶。
59.参见图1，车辆控制系统100包括通信模块101、交换机102、主控板103、自动找平单元104和电子控制单元105，通信模块101可为5g模块，还可为其他可与外部通信的模块，并不限于5g模块。通信模块101设置在工程车辆的顶部，参见图3，例如，通信模块101设置设置在推土机顶部。车辆控制系统100通信模块101与外部服务器通信，例如与车辆工程对应的车辆工程施工云平台进行通信，通信模块101用于接收外部服务器发送的工程车辆施工任务。通信模块101与交换机102相连，通信模块101将工程车辆施工任务通过交换机102发送至主控板103。
60.其中，自动找平单元104用于接收工程车辆定位信息。自动找平单元104与交换机102连接，自动找平单元104通过交换机102将工程车辆定位信息发送至主控板103。
61.其中，主控板103可为工业主控板，还可为其他主控板。主控板103与交换机102连接，主控机通过交换机102接收通信模块101发送的工程车辆施工任务，主控机解析施工任务得到行走任务。主控机还通过交换机102接收自动找平单元104发送工程车辆定位信息，主控机根据工程车辆定位信息和行走任务生成第一控制指令，并将第一控制指令发送至电子控制单元105。
62.其中，电子控制单元105(ecu)又称行车电脑、车载电脑。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。由微处理器(mcu)、存储器(rom、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。电子控制单元105接收自动找平单元104发送的第一控制指令，根据第一控制指令控制工程车辆行驶，其中工程车辆包括推土机、挖掘机、压路机等，若工程车辆为推土机，电子控制单元105根据第一控制指令控制推土机的履带运动。实现了工程车辆的自主运行，无需人为控制，提高了工作效率。
63.优选的，主控板103包括第一can模块106和核心板107；核心板107，用于解析施工任务得到行走任务；核心板107，还用于根据定位信息和行走任务生成第一控制指令并将第一控制指令通过第一can模块106发送至电子控制单元105。
64.如图2所示，主控板103包括核心板107和第一can模块106，核心板107用于解析施工任务得到行走任务，核心板107根据行走任务和工程车辆定位信息生成第一控制指令，核心板107通过第一can模块106将第一控制指令发送至电子控制单元105。
65.优选的，主控板103还包括以太网模块108；自动找平单元104依次通过交换机102和以太网模块108与核心板107连接；核心板107，用于解析施工任务得到作业任务并将作业任务依次通过以太网模块108和交换机102发送至自动找平单元104；自动找平单元104，还用于根据定位信息和作业任务生成第二控制指令并将第二控制指令发送至电子控制单元105；电子控制单元105，还用于根据第二控制指令控制工程车辆作业；电子控制单元105，还用于根据第一控制指令控制和第二控制指令控制工程车辆行驶和作业。
66.本实施例中，主控板103还包括以太网模块108。自动找平单元104依次通过交换机102、以太网模块108与核心板107连接。核心板107用于解析工程车辆施工任务得到作业任
务，并将作业任务依次通过以太网模块108和交换机102发送至自动找平单元104。自动找平单元104接收作业任务，并根据定位信息和作业任务生成第二控制指令，自动找平单元104将第二控制指令发送至电子控制单元105。电子控制单元105根据第二控制指令控制工程车辆作业，例如，工程车辆为推土机，电子控制单元105根据第二控制指令控制推土机的铲刀作业。电子控制单元105还可根据第一控制指令和第二控制指令控制工程车辆行驶和作业。
67.优选的，工程车辆控制系统100还包括：多个毫米波雷达109，多个毫米波雷达109设置在工程车辆前侧、后侧以及左侧和右侧，核心板107还包括多个第二can模块110；多个毫米波雷达109通过对应的第二can模块110与核心板107连接；多个毫米波雷达109，用于检测工程车辆前侧、后侧、左侧和右侧障碍物获得对应的第一障碍物信息并将第一障碍物信息通过对应的第二can模块110发送至核心板107；核心板107，还用于根据第一障碍物信息生成第三控制指令并将第三控制指令发送至电子控制单元105；电子控制单元105，还用于根据第三控制指令控制工程车辆停止行驶。
68.本实施中，工程车辆控制系统100还包括多个毫米波雷达109，如图3所示，多个毫米波雷达109分别设置在推土机的前侧、后侧、左侧和右侧，具体地，前侧和后侧各设置一个毫米波雷达109，左侧和右侧各设置两个毫米波雷达109，右侧和右侧的毫米波雷达109可对称设置，多个毫米波雷达109分别用于检测推土机前侧、后侧、左侧和右侧障碍物，当检测到推土机对应侧有障碍物时，采集障碍物信息即第一障碍物信息，将第一障碍物信息通过对应的第二can模块110发送至核心板107。核心板107通过第二can模块110接收到第一障碍物信息并生成第三控制指令，核心板107将控制指令发送至电子控制单元105，电子控制单元105根据第三控制指令控制工程车辆停止行驶，有效控制工程车辆躲避障碍物。
69.优选的，工程车辆控制系统100还包括：多个超声波雷达111，多个超声波雷达111设置在工程车辆前侧和后侧，主控板103还包括多个串口模块112，多个超声波雷达111通过对应的串口模块112与核心板107连接；多个超声波雷达111，用于检测工程车辆前侧和后侧障碍物获得对应的第二障碍物信息并将第二障碍物信息通过对应的串口模块112发送至核心板107；核心板107，还用于根据第二障碍物信息生成第四控制指令并将第四控制指令发送至电子控制单元105；电子控制单元105，还用于根据第四控制指令控制工程车辆停止行驶。
70.本实施例中，工程车辆控制控制系统还包括多个超声波雷达111，主控板103包括串口模块112，如图3所示，多个超声波雷达111分别设置在推土机的前侧和后侧，具体地，前侧和后侧各设置两个超声波雷达111，多个超声波雷达111分别用于检测推土机前侧和后侧侧障碍物，当检测到推土机对应侧有障碍物时，采集障碍物信息即第二障碍物信息，将第二障碍物信息通过对应的串口模块112发送至核心板107。核心板107通过串口模块112接收到第二障碍物信息并生成第四控制指令，核心板107将控制指令发送至电子控制单元105，电子控制单元105根据第四控制指令控制工程车辆停止行驶，有效控制工程车辆躲避障碍物。
71.优选的，工程车辆控制系统100还包括：动态定位单元113，动态定位单元113，用于接收外部导航定位系统的发送的定位信号生成工程车辆定位信息并将定位信息发送至自动找平单元104。
72.本实施例中，工程车辆控制系统100还包括动态定位单元113，动态定位单元113为实时动态定位(rtk)，它是一种卫星导航技术，用于提高从基于卫星的定位系统(全球导航
卫星系统，gnss)获得的位置数据的精度，接收全球导航卫星系统发送的定位信号生成工程车辆定位信息，进一步将该定位信息发送至自动找平系统。
73.优选的，工程车辆控制系统100还包括用于为各部件供电的第一电源模块，第一电源模块与通信模块101、交换机102、自动找平单元104、电子控制单元105电连接，为通信模块101、交换机102、自动找平单元104、电子控制单元105供电。
74.其中，工程车辆控制系统100还包括第二电源模块，设置在主控板103中，第二电源模块与主控板103中的核心板107连接，为核心板107提供电能。
75.优选的，工程车辆控制系统100中包括多个存储器，主控板103包括存储器，例如tf卡，存储器用于存储定位信息和施工任务，便于用户查看定位信息和施工任务。核心板包括处理器、内部存储器和外部存储器。
76.优选的，工程车辆控制系统100还包括显示模块115，它与核心板107连接，显示模块115用于施工任务、障碍物信息以及定位信息等工程车辆信息，便于用户实时了解工程车辆动态。
77.上述实施例中涉及到的处理算法只是示例性说明，还可采用现有处理算法进行替代，重点在于保护工程车辆控制系统中各个硬件。
78.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。