一种推土机、远程控制系统和推土机的远程控制方法与流程

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1.本技术涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种推土机、远程控制系统和推土机的远程控制方法。

背景技术：

2.无人驾驶推土机多采用半自动驾驶方式，即在规划好路径的作业区域内采用自动驾驶，而在推土机从停车位开到作业区域的起始点时，采用人工驾驶；由于施工场地大，场地内的工程车辆多，环境复杂，安全性低。驾驶人员在场地内行走，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

3.本技术的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
4.根据本技术的一个方面，提供了一种推土机，包括：车体；通信装置，设于车体上，通信装置用于接收远程指令和发送信号；行驶系统，与通信装置相连；传感系统，与行驶系统和通信装置相连，传感系统用于感应推土机的行驶信息；导向装置，用于确定推土机的位置信息和航向信息，其中，推土机通过通信装置接收远程指令，以控制行驶系统进行行驶，并将传感系统所感应的行驶信息和推土机的位置信息通过通信装置向外反馈。
5.在该技术方案中，通过通信装置和传感系统的设置，能够将推土机的行驶信息、位置信息实时向外反馈，并通过通信装置接收远程控制指令，从而能够实现推土机的遥控驾驶，避免了驾驶人员亲自将推土机从停车位开到作业区域的起始点，进而避免了驾驶人员在施工场地内行走的情况，减少了施工场地内的穿行人员的数量，降低了安全隐患，且驾驶人员只需在室内进行遥控操作即可，降低了劳动强度。
6.在上述技术方案中，通信装置包括：无线网桥，用于接收远程指令和发送信号；导向装置包括：定位天线和航向天线，均设于车体上，定位天线用于确定推土机的位置信息；航向天线，用于确定推土机的航向信息。
7.在该技术方案中，通信装置包括无线网桥，能够减少电磁信号的干扰，准确接收远程指令，导向装置通过定位天线，能够准确提供推土机的位置信息，从而保证遥控驾驶的准确性和及时性；通过航向天线，能够提供推土机的航向，从而便于确定遥控驾驶推土机的航向是否正确，以便及时进行调整。
8.在上述技术方案中，行驶系统包括：发动机，与通信装置相连，发动机在远程指令的控制下启动或熄火；转向系统，设于车体上，转向系统用于推土机的转向；定速巡航装置，用于控制推土机按照预设速度行驶。
9.在该技术方案中，通过将发动机与通信装置相连，便于通过远程指令直接控制发动机的启动或者熄火，提升遥控的便利性；行驶系统包括有转向系统、定速巡航装置，便于远程控制车速和推土机的转向，提升遥控的灵活性。
10.在上述任一项技术方案中，传感系统包括：避障传感器，设于车体的前侧和/或后侧，避障传感器与行驶系统相连，避障传感器用于检测推土机前后的障碍物信息；其中，至
少一个避障传感器位于车体的前侧。
11.在该技术方案中，通过设置与行驶系统相连的避障传感器，并检测推土机前后的障碍物，有利于通过避障传感器使推土机根据所检测到的障碍物信息自动调节行驶状态，从而主动规避障碍物，减少了遥控操作的工作量，提升了推土机行驶的安全性；至少一个避障传感器位于车体的前侧，便于在行驶过程中检测行驶方向上的障碍物，进一步提升了推土机行驶的安全性。
12.其中，障碍物信息至少包括障碍物的距离、尺寸、形态中的一种或几种。
13.在上述技术方案中，避障传感器为毫米波雷达、超声波传感器、激光雷达、影像传感器中的任意一种或几种。
14.在该技术方案中，避障传感器包括毫米波雷达、超声波传感器、激光雷达、影像传感器中的任意一种或几种，有利于根据推土机的具体型号、工作环境要求等，选用不同的传感器，提升传感系统设置的灵活性。
15.优选地，选用毫米波雷达作为避障传感器，其灵敏度小，抗干扰能力强，有利于在灰尘、烟尘等细小颗粒较多、振动大的施工现场工作，避免推土机频繁减速、停驶，提升推土机的工作效率。
16.在上述技术方案中，行驶信息至少包括：障碍物信息、车速、油位、油压、油温、车前的图像信息中的任意一种或几种的组合。
17.在该技术方案中，行驶信息至少包括障碍物信息、车速、油位、油压、油温、车前的图像信息中的任意一种或几种的组合，便于进行远程控制时，实时掌握推土机的详细车况，以便进行更有针对性的操控。
18.可以理解地，车前的图像信息中，可能也会包含有障碍物，但仅仅显示障碍物的图像，并不显示障碍物的距离和尺寸。
19.本发明第二方面的技术方案提供了一种远程控制系统，包括：控制器局域网络，用于传输信号；无线网桥，与控制器局域网络相连；遥控驾驶平台，通过无线网桥、控制器局域网络与上述第一方面中任一项技术方案的推土机相连，以向推土机发出远程指令，并接收推土机反馈的行驶信息和位置信息。
20.在该技术方案中，遥控驾驶平台通过控制器局域网络和无线网桥与上述任一项技术方案的推土机相连，从而能够向推土机发出远程指令，并接收推土机反馈的行驶信息和位置信息，进而实现对推土机的远程控制，或者说对推土机实现遥控驾驶，避免了驾驶人员在施工现场的穿行，提升了安全性，降低了驾驶人员的劳动强度。
21.在上述技术方案中，遥控驾驶平台包括：存储器，用于记录推土机的行驶轨迹；显示器，用于显示推土机的行驶信息、前后位置处的图像信息以及推土机的位置信息；控制器，与显示器、存储器相连，控制器用于根据推土机的行驶信息调整推土机的行驶状态。
22.在该技术方案中，通过在存储器、显示器和控制器的设置，有利于提升远程遥控驾驶推土机的便利性。
23.在上述技术方案中，远程控制系统还包括：，与推土机和遥控驾驶平台相连，用于形成电子地图；导航模块，设于遥控驾驶平台上，导航模块和相连，导航模块用于引导推土机行驶至预设位置。
24.在该技术方案中，通过设置，有利于在施工现场形成简易的电子地图，这样的
电子地图信号强，在结合了导航模块后，更加易于识别，便于引导推土机行驶至预设位置，尤其是现场有多个推土机时，这样的简易电子地图，更加有利于对多个推土机同时进行位置引导。
25.本发明第三方面的技术方案提供了一种推土机的远程控制方法，用于上述技术方案的推土机和远程控制系统，包括：接收远程启动指令，启动推土机的发动机；按照预设参数控制推土机行驶；采集推土机的行驶信息；根据推土机的行驶信息，调整推土机的行驶状态。
26.在该技术方案中，通过接收远程启动指令来启动发动机，并按照预设参数控制推土机行驶，同时还采集推土机的行驶信息，以实时掌握路况和车况，在遇到突发情况时易于处理，并及时调整行驶状态，例如调整推土机的车速、行驶方向等等，更为便利地实现远程驾驶。
27.在上述技术方案中，推土机的远程控制方法还包括：设立；建立以为原点的坐标系；获取推土机当前位置的坐标，和目标位置的坐标；根据推土机当前位置的坐标和目标位置的坐标，引导推土机由当前位置行驶至目标位置。
28.在该技术方案中，通过的设立，建立以为原点的坐标系，这样可以形成以坐标系为基础的简易电子地图，对于推土机当前位置和目标位置的定位都更为简单，有利于引导推土机由当前位置行驶至目标位置，尤其在有多个推土机时，采用这种以坐标系为基础的简易电子地图，导航更为便利。
29.根据下文对本技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。
具体实施方式
30.根据本发明提出的一个实施例的推土机，包括：车体；通信装置，设于车体上，通信装置用于接收远程指令和发送信号；行驶系统，与通信装置相连；传感系统，与行驶系统和通信装置相连，传感系统用于感应推土机的行驶信息；导向装置，用于确定推土机的位置信息和航向信息，其中，推土机通过通信装置接收远程指令，以控制行驶系统进行行驶，并将传感系统所感应的行驶信息和推土机的位置信息、航向信息通过通信装置向外反馈。
31.在该实施例中，通过通信装置和传感系统的设置，能够将推土机的行驶信息、位置信息实时向外反馈，并通过通信装置接收远程控制指令，从而能够实现推土机的遥控驾驶，避免了驾驶人员亲自将推土机从停车位开到作业区域的起始点，进而避免了驾驶人员在施工场地内行走的情况，减少了施工场地内的穿行人员的数量，降低了安全隐患，且驾驶人员只需在室内进行遥控操作即可，降低了劳动强度。
32.在上述实施例中，通信装置包括：无线网桥，用于接收远程指令和发送信号；导向装置包括：定位天线和航向天线，均设于车体上，定位天线用于确定推土机的位置信息；航向天线，用于确定推土机的航向信息。
33.在该实施例中，通信装置包括无线网桥，能够减少电磁信号的干扰，准确接收远程指令，导向装置通过定位天线，能够准确提供推土机的位置信息，从而保证遥控驾驶的准确性和及时性；通过航向天线，能够提供推土机的航向，从而便于确定遥控驾驶推土机的航向是否正确，以便及时进行调整。
34.在上述实施例中，行驶系统包括：发动机，与通信装置相连，发动机在远程指令的控制下启动或熄火；转向系统，设于车体上，转向系统用于推土机的转向；定速巡航装置，用于控制推土机按照预设速度行驶。
35.在该实施例中，通过将发动机与通信装置相连，便于通过远程指令直接控制发动机的启动或者熄火，提升遥控的便利性；行驶系统包括有转向系统、定速巡航装置，便于远程控制车速和推土机的转向，提升遥控的灵活性。
36.可选地，转向系统包括电液比例阀。
37.在一些实施例中，推土机接受远程控制命令，例如通过can(controllerareanetwork，can控制器局域网络)总线信号控制发动机的启动和熄火，通过电液比例阀控制推土机转向，并根据设定的速度行驶，从而实现远程遥控驾驶的目的。
38.在上述任一个实施例中，传感系统包括：避障传感器，设于车体的前侧和/ 或后侧，避障传感器与行驶系统相连，避障传感器用于检测推土机前后的障碍物信息；其中，至少一个避障传感器位于车体的前侧。
39.在该实施例中，通过设置与行驶系统相连的避障传感器，并检测推土机前后的障碍物，有利于通过避障传感器使推土机根据所检测到的障碍物信息自动调节行驶状态，从而主动规避障碍物，减少了遥控操作的工作量，提升了推土机行驶的安全性；至少一个避障传感器位于车体的前侧，便于在行驶过程中检测行驶方向上的障碍物，进一步提升了推土机行驶的安全性。
40.其中，障碍物信息至少包括障碍物的距离、尺寸、形态中的一种或几种。
41.在上述实施例中，避障传感器为毫米波雷达、超声波传感器、激光雷达、影像传感器中的任意一种或几种，这样有利于根据推土机的具体型号、工作环境要求等，选用不同的传感器，提升传感系统设置的灵活性。
42.优选地，选用毫米波雷达作为避障传感器，其灵敏度小，抗干扰能力强，有利于在灰尘、烟尘等细小颗粒较多、振动大的施工现场工作，避免推土机频繁减速、停驶，提升推土机的工作效率。
43.在一些实施例中，推土机的前后分别安装有毫米波雷达，毫米波雷达用于检测推土机前后障碍物，当检测到障碍物时，根据距离障碍物的距离降低车速，确保推土机的行驶安全。
44.在一些实施例中，避障传感器为摄像头，设于车上，并与通信装置相连；摄像头用于采集推土机周围的环境信息和障碍物信息，其中，至少一个摄像头位于车体的前侧。
45.在该实施例中，避障传感器为摄像头，便于将摄像头所采集推土机的周围环境实时地以视频或图片形式反馈给远处的遥控操作人员，尤其是至少一个摄像头位于车体的前侧，使得遥控操作人员即使距离较远，也有身临其境的感受，便于遥控操作人员直观地感受推土机的周围环境，提升操控的便利性和准确性。
46.在一些实施例中，在推土机的驾驶室的前后侧分别安装前、后两个摄像头，用于遥控获取驾驶的视频信息。摄像头的视频数据通过无线网桥高速传输到遥控驾驶平台处。
47.在上述实施例中，行驶信息至少包括：障碍物信息、车速、油位、油压、油温、车前/后/左/右的图像信息中的任意一种或几种的组合。
48.在该实施例中，行驶信息至少包括障碍物信息、车速、油位、油压、油温、车前/后/
左/右的图像信息中的任意一种或几种的组合，便于进行远程控制时，实时掌握推土机的详细车况，以便进行更有针对性的操控。
49.可以理解地，车前/后/左/右的图像信息中，可能也会包含有障碍物，但仅仅显示障碍物的图像，并不显示障碍物的距离和尺寸。
50.本发明第二方面的实施例提供了一种远程控制系统，包括：控制器局域网络，用于传输信号；无线网桥，与控制器局域网络相连；遥控驾驶平台，通过无线网桥、控制器局域网络与上述第一方面中任一项实施例的推土机相连，以向推土机发出远程指令，并接收推土机反馈的行驶信息和位置信息。
51.在该实施例中，遥控驾驶平台通过控制器局域网络和无线网桥与上述任一项实施例的推土机相连，从而能够向推土机发出远程指令，并接收推土机反馈的行驶信息和位置信息，进而实现对推土机的远程控制，或者说对推土机实现遥控驾驶，避免了驾驶人员在施工现场的穿行，提升了安全性，降低了驾驶人员的劳动强度。
52.在上述实施例中，遥控驾驶平台包括：存储器，用于记录推土机的行驶轨迹；显示器，用于显示推土机的行驶信息、前后位置处的图像信息以及推土机的位置信息；控制器，与显示器、存储器相连，控制器用于根据推土机的行驶信息调整推土机的行驶状态。
53.在该实施例中，通过在存储器、显示器和控制器的设置，有利于提升远程遥控驾驶推土机的便利性。
54.在一些实施例中，遥控驾驶平台主要负责下发遥控控制指令，和记录推土机的行驶轨迹。在遥控驾驶平台上，设有操作面板，操作面板上设有发动机启动、熄火、前进，后退、停车和转向等功能键；或显示器上设有驾驶引导界面，驾驶引导界面上设有发动机启动、熄火、前进，后退、停车和转向等功能键，此时，显示器为触摸屏。当切换至遥控模式时，通过遥控驾驶平台发送指令至推土机，推土机执行相应的指令。实现远程遥控控制推土机由当前位置行驶到目标位置。
55.同时，推土机实时上传行驶速度、油位、油压、油温等状态信息，以及前后位置的视频信息至遥控驾驶平台的显示器界面，实时显示推土机的驾驶状态。
56.在一些实施例中，遥控驾驶平台的显示器上包括有视频显示区和驾驶引导区，以便远程驾驶人员具有直观的感受；视频显示区和驾驶引导区的下方还设有驾驶控制区，以便于远程驾驶人员的操作，驾驶控制区中设有发动机启动、熄火、前进，后退、停车和转向等功能键；显示器为触摸屏。
57.在上述实施例中，远程控制系统还包括：，与推土机和遥控驾驶平台相连，用于形成电子地图；导航模块，设于遥控驾驶平台上，导航模块和相连，导航模块用于引导推土机行驶至预设位置。
58.在该实施例中，通过设置，有利于在施工现场形成带有坐标系的简易的电子地图，坐标系的原点为；这样的电子地图信号强，在结合了导航模块后，更加易于识别，便于引导推土机行驶至预设位置，尤其是现场有多个推土机时，这样的简易电子地图，更加有利于对多个推土机同时进行位置引导，使得推土机在从停车位到作业区域的起点位置可以通过远程遥控驾驶的方式行驶，在到位后，再以自动驾驶模式进行作业。
59.在一些实施例中，采用了gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)差分天线技术，通过载波相位差分(rtk)动态定位原理实现推土机的厘米级定
位。在推土机上的驾驶室上安装有gps(global positioning system，全球定位系统)定位天线。在遥控驾驶平台附近安装了gps定位。推土机与之间采用无线网络的桥接，利用无线传输方式实现在无线通信。一个可以与多台推土机同时通讯。
60.本发明第三方面的实施例提供了一种推土机的远程控制方法，包括：
61.步骤s11：接收远程启动指令，启动推土机的发动机；
62.步骤s12：按照预设参数控制推土机行驶；
63.步骤s13：采集推土机的行驶信息；
64.步骤s14：根据推土机行驶信息，调整推土机的行驶状态。
65.在该实施例中，通过接收远程启动指令来启动发动机，并按照预设参数控制推土机行驶，同时还采集推土机的行驶信息，以实时掌握路况和车况，在遇到突发情况时易于处理，并及时调整行驶状态，例如调整推土机的车速、行驶方向等等，更为便利地实现远程驾驶。
66.在上述实施例中，推土机的远程控制方法还包括：
67.步骤s21：设立；
68.步骤s22：建立以为原点的坐标系；
69.步骤s23：获取推土机当前位置的坐标，和目标位置的坐标；
70.步骤s24：根据推土机当前位置的坐标和目标位置的坐标，引导推土机由当前位置行驶至目标位置。
71.在该实施例中，通过的设立，建立以为原点的坐标系，这样可以形成以坐标系为基础的简易电子地图，对于推土机当前位置和目标位置的定位都更为简单，有利于引导推土机由当前位置行驶至目标位置，尤其在有多个推土机时，采用这种以坐标系为基础的简易电子地图，导航更为便利。
72.在一些具体实施例中，利用gps定位技术，在遥控驾驶平台上，开发推土机驾驶引导控制界面。该界面以为坐标原点，以坐标轴上的点连接成栅格的简易电子地图。在地图上可显示推土机的当前位置信息和航向信息，以及目标位置信息和需要的停车方向。在实际施工中，可选择目标位置为推土机的停车位坐标，或压实工作的起点坐标。
73.远程遥控驾驶推土机前进时，系统实时更新推土机的位置坐标，引导操作人员驾驶推土机由当前位置行驶到达指定位置。
74.以上详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，针对无人驾驶的推土机，增加了一种遥控驾驶模式，解决了推土机从停车位置到作业区域行车难的问题，并采用了雷达避障功能和位置引导功能，提升了推土机驾驶、引导的便利性。
75.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0076][0077][0078]
以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种推土机，其特征在于，包括：车体；通信装置，设于所述车体上，所述通信装置用于接收远程指令和发送信号，所述通信装置包括用于接收远程指令和发送信号的无线网桥；行驶系统，与所述通信装置相连，所述行驶系统包括发动机、转向系统和定速巡航装置，所述发动机与所述通信装置相连，所述发动机在所述远程指令的控制下启动或熄火，所述转向系统设于所述车体上，所述转向系统用于控制所述推土机的转向，所述定速巡航装置用于控制所述推土机按照预设速度行驶；传感系统，与所述行驶系统和所述通信装置相连，所述传感系统用于感应所述推土机的行驶信息，所述传感系统包括避障传感器，所述避障传感器设于所述车体的前侧和/或后侧，所述避障传感器与所述行驶系统相连，所述避障传感器用于检测所述推土机前后的障碍物信息，至少一个所述避障传感器位于所述车体的前侧；和导向装置，用于确定所述推土机的位置信息和航向信息，所述导向装置包括：定位天线和航向天线，均设于所述车体上，所述定位天线用于确定所述推土机的位置信息；所述航向天线，用于确定所述推土机的航向信息；其中，所述推土机通过所述通信装置接收远程指令，以控制所述行驶系统进行行驶，并将所述传感系统所感应的行驶信息和所述推土机的位置信息通过所述通信装置向外反馈。2.一种远程控制系统，其特征在于，包括：控制器局域网络，用于传输信号；无线网桥，与所述控制器局域网络相连；遥控驾驶平台，通过所述无线网桥、所述控制器局域网络与如权利要求1所述的推土机相连，以向所述推土机发出远程指令，并接收所述推土机反馈的行驶信息和位置信息。3.根据权利要求2所述的远程控制系统，其特征在于，所述遥控驾驶平台包括：存储器，用于记录所述推土机的行驶轨迹；显示器，用于显示所述推土机的行驶信息以及所述推土机的位置信息；控制器，与所述显示器、所述存储器相连，所述控制器用于根据所述推土机的行驶信息调整所述推土机的行驶状态。4.根据权利要求3所述的远程控制系统，其特征在于，还包括：，与所述推土机和所述遥控驾驶平台相连，所述用于形成电子地图；导航模块，设于所述遥控驾驶平台上，所述导航模块和所述相连，所述导航模块用于引导所述推土机行驶至预设位置。5.一种推土机的远程控制方法，其特征在于，包括：接收远程启动指令，启动所述推土机的发动机；按照预设参数控制所述推土机行驶；采集所述推土机的行驶信息；根据所述推土机的行驶信息，调整所述推土机的行驶状态。6.根据权利要求5所述的推土机的远程控制方法，其特征在于，还包括：设立；建立以所述为原点的坐标系；
获取所述推土机当前位置的坐标，和目标位置的坐标；根据所述推土机当前位置的坐标和所述目标位置的坐标，引导所述推土机由当前位置行驶至所述目标位置。

技术总结

本发明提出了一种推土机、远程控制系统和推土机的远程控制方法，其中，推土机包括：车体；通信装置，设于车体上，通信装置用于接收远程指令和发送信号；行驶系统，与通信装置相连；传感系统，与行驶系统和通信装置相连，传感系统用于感应推土机的行驶信息；导向装置，用于确定推土机的位置信息和航向信息，其中，推土机通过通信装置接收远程指令，以控制行驶系统进行行驶，并将传感系统所感应的行驶信息和推土机的位置信息通过通信装置向外反馈。通过本发明的技术方案，针对无人驾驶的推土机，增加了一种遥控驾驶模式，解决了推土机从停车位置到作业区域行车难的问题，并采用了雷达避障功能和位置引导功能，提升了推土机驾驶、引导的便利性。便利性。