清扫车作业控制方法、系统及清扫车

技术领域

本申请涉及智能驾驶技术领域，尤其是涉及一种清扫车作业控制方法、系统及清扫车。

背景技术

现有的环卫智能洁扫作业机器人控制系统中，通过导航系统及检测模块将地图信息和机器人的位置信息及障碍物检测信息传送至主控制器，从而进行局部运动路径规划，并通过控制行走系统及作业系统进行规划路径途中的路面洁扫作业及行人手里垃圾的收集。这种方式仅仅是通过局部规划来确定清扫作业路径，在遇到水量不足或承载垃圾过多时需要人为参与处理，智能化程度不够，作业效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种清扫车作业控制方法、系统及清扫车，能够规划自动清扫路线、自动加水路线、自动断点续扫路线，以及自动倒垃圾路线，实现全流程自动作业功能，提高环卫清扫车的清扫效率。

第一方面，本申请实施例提供一种清扫车作业控制方法，方法应用于清扫车；清扫车与远程服务器通信连接；方法包括：接收远程服务器发送的清扫指令；清扫指令携带有全局清扫线路；根据清扫指令，控制清扫车按照全局清扫线路执行清扫作业；清扫作业包括：自动行驶操作、洒水操作和清扫操作；在执行清扫作业过程中，如果检测到车辆载水量低于第一阈值，记录清扫车的第一当前位置，并控制清扫车按照实时生成的加水线路行驶至加水站点；在完成加水操作后，控制清扫车回到第一当前位置进行续扫操作；如果检测到车辆垃圾量超过第二阈值时，记录清扫车的第二当前位置，并控制清扫车按照实时生成的倒垃圾线路行驶至垃圾站点；在完成倒垃圾操作后，控制清扫车回到第二当前位置进行续扫操作，直到完成清扫线路对应的清扫任务。

进一步地，上述在接收远程服务器发送的清扫指令的步骤之前，方法还包括：根据清扫区域规划全局清扫线路；将全局清扫线路存储于远程服务器。

进一步地，上述清扫车内置有以下模块：车辆底盘模块、定位模块、感知模块、预测模块、规划模块、控制模块和洒水清扫模块；在接收远程服务器发送的清扫指令的步骤之前，方法还包括：对清扫车内置的各个模块进行自检；自检成功后，向远程服务器发送自检成功的信息。

进一步地，上述根据清扫指令，控制清扫车按照全局清扫线路执行清扫作业的步骤，包括：实时检测清扫车的车身行驶信息、位置信息、周围环境信息；周围环境信息包括：静态障碍物信息和动态障碍物信息；利用运动学模型或者神经网络对动态障碍物信息的未来运动状态进行预测，得到预测信息；根据周围环境信息、车身行驶信息、位置信息和预测信息，确定局部行驶线路；控制清扫车按照局部行驶线路行驶，并执行清扫作业。

进一步地，上述在控制清扫车按照实时生成的加水线路行驶至加水站点的步骤之前，或者在控制清扫车按照实时生成的倒垃圾线路行驶至垃圾站点的步骤之前，方法还包括：获取清扫车的周围环境信息；根据清扫车的当前位置和周围环境信息，规划停车路径和停车速度；当前位置包括第一当前位置或第二当前位置；按照规划好的停车路径和停车速度，控制清扫车执行停车操作。

进一步地，上述加水线路的实时生成过程如下：从第一地图信息中查找距离清扫车的当前位置最近的加水站点；以加水站点和当前位置分别作为终点和起点，生成最短路径，将最短路径作为加水线路。

进一步地，上述倒垃圾线路的实时生成过程如下：从第二地图信息中查找距离清扫车的当前位置最近的垃圾站点；以垃圾站点和当前位置分别作为终点和起点，生成最短路径，将最短路径作为倒垃圾线路。

第二方面，本申请实施例还提供一种清扫车，清扫车与远程服务器通信连接；清扫车内置有：车辆底盘模块、规划模块、控制模块和洒水清扫模块；控制模块，用于接收远程服务器发送的清扫指令；根据清扫指令，控制洒水清扫模块按照清扫线路执行清扫作业；清扫作业包括：自动行驶操作、洒水操作和清扫操作；在执行清扫作业过程中，车辆底盘模块用于通过设置于水箱中的水量传感器检测车辆载水量；当车辆载水量低于第一阈值时，规划模块记录清扫车的第一当前位置，并实时生成加水线路；控制模块用于控制清扫车按照加水线路行驶至加水站点；在完成加水操作后，控制清扫车按照规划模块规划的路线回到第一当前位置进行续扫操作；车辆底盘模块还用于通过设置于垃圾箱中的容量传感器检测车辆垃圾量；当车辆垃圾量超过第二阈值时，规划模块记录清扫车的第二当前位置，并实时生成倒垃圾线路；控制模块用于控制清扫车按照倒垃圾线路行驶至垃圾站点；在完成倒垃圾操作后，控制清扫车按照规划模块规划的路线回到第二当前位置进行续扫操作，直到完成清扫线路对应的清扫任务。

进一步地，上述清扫车还内置有：定位模块、感知模块和预测模块；车辆底盘模块用于实时检测清扫车的车身行驶信息；定位模块用于实时检测清扫车的位置信息；感知模块用于实时检测清扫车行驶过程中的周围环境信息；周围环境信息包括：静态障碍物信息和动态障碍物信息；预测模块用于针对感知模块输出的动态障碍物信息，利用运动学模型或者神经网络对其未来运动状态进行预测，得到预测信息；规划模块用于根据周围环境信息、预测信息、车身行驶信息和位置信息，确定出局部行驶线路；控制模块用于控制清扫车按照局部行驶线路行驶，并控制洒水清扫模块执行清扫作业。

第三方面，本申请实施例还提供一种清扫车作业控制系统，系统包括：远程服务器和至少一个清扫车；远程服务器和清扫车通信连接；清扫车用于执行如第一方面所述的方法的步骤。

本申请实施例提供的一种清扫车作业控制方法、系统及清扫车中，首先接收远程服务器发送的清扫指令；清扫指令携带有全局清扫线路；根据清扫指令，控制清扫车按照全局清扫线路执行清扫作业；清扫作业包括：自动行驶操作、洒水操作和清扫操作；在执行清扫作业过程中，如果检测到车辆载水量低于第一阈值，记录清扫车的第一当前位置，并控制清扫车按照实时生成的加水线路行驶至加水站点；在完成加水操作后，控制清扫车回到第一当前位置进行续扫操作；如果检测到车辆垃圾量超过第二阈值时，记录清扫车的第二当前位置，并控制清扫车按照实时生成的倒垃圾线路行驶至垃圾站点；在完成倒垃圾操作后，控制清扫车回到第二当前位置进行续扫操作，直到完成清扫线路对应的清扫任务。本申请实施例提供的方法能够规划自动清扫路线、自动加水路线、自动断点续扫路线，以及自动倒垃圾路线，实现全流程自动作业功能，提高环卫清扫车的清扫效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种清扫车作业控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆各模块连接示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种清扫车作业控制方法的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种清扫车作业控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

目前，智能环卫清扫控制方式中，往往只能进行清扫路径的局部规划，而无法规划出自动清扫线路、自动加水线路、自动倒垃圾线路，并不能真正意义实现满足城市环卫需求的智能一体化环卫作业。基于此，本申请实施例提供一种清扫车作业控制方法、系统及清扫车，能够解决上述问题。为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种清扫车作业控制方法进行详细介绍。

图1为本申请实施例提供的一种清扫车作业控制方法的流程图，该方法应用于清扫车；清扫车与远程服务器通信连接；该方法具体包括以下步骤：

步骤S102，接收远程服务器发送的清扫指令；清扫指令携带有全局清扫线路。

上述远程服务器中预先存储有各个清扫车对应的全局清扫线路，远程服务器可以进行清扫任务的调度，可以向各个清扫车发送对应的清扫指令，清扫指令中携带有该清扫车对应的全局清扫线路，以便清扫车根据该线路进行清扫作业。

步骤S104，根据清扫指令，控制清扫车按照全局清扫线路执行清扫作业；清扫作业包括：自动行驶操作、洒水操作和清扫操作。

步骤S106，在执行清扫作业过程中，如果检测到车辆载水量低于第一阈值，记录清扫车的第一当前位置，并控制清扫车按照实时生成的加水线路行驶至加水站点；在完成加水操作后，控制清扫车回到第一当前位置进行续扫操作。

在记录下第一当前位置后，可以先控制车辆按照安全停车路径进行停车，然后规划停车点到加水站点的最佳路径，控制车辆按照最佳路径行驶至加水站点进行加水，或者不停车，直接规划从第一当前位置到加水站点的最佳路径。

步骤S108，如果检测到车辆垃圾量超过第二阈值时，记录清扫车的第二当前位置，并控制清扫车按照实时生成的倒垃圾线路行驶至垃圾站点；在完成倒垃圾操作后，控制清扫车回到第二当前位置进行续扫操作，直到完成清扫线路对应的清扫任务。

在记录下第二当前位置后，可以先控制车辆按照安全停车路径进行停车，然后规划停车点到垃圾站点的最佳路径，控制车辆按照最佳路径行驶至垃圾站点进行倒垃圾，或者不停车，直接规划从第二当前位置到垃圾站点的最佳路径。

本申请实施例提供的清扫车作业控制方法能够规划自动清扫路线、自动加水路线、自动断点续扫路线，以及自动倒垃圾路线，实现全流程自动作业功能，提高环卫清扫车的清扫效率。

在本申请实施例中，上述全局清扫线路是由清扫车中的routing模块生成的，在通过routing模块根据清扫区域规划全局清扫线路后，将全局清扫线路存储于远程服务器中。全局清扫线路是简单地从A到B根据路网信息生成的线路，并不需要考虑复杂的道路情况。

为了完成清扫任务，上述清扫车通常还内置有以下模块：车辆底盘模块、定位模块、感知模块、预测模块、规划模块、控制模块和洒水清扫模块；在接收远程服务器发送的清扫指令的步骤之前，还可以包括以下步骤：对清扫车内置的各个模块进行自检；自检成功后，向远程服务器发送自检成功的信息。

上述各模块的连接关系如图2所示，通过这些模块执行清扫作业的过程如下：通过车辆底盘模块实时检测清扫车的车身行驶信息；通过定位模块实时检测清扫车的位置信息；通过感知模块实时检测清扫车行驶过程中的周围环境信息；周围环境信息包括：静态障碍物信息和动态障碍物信息；通过预测模块针对感知模块输出的动态障碍物信息，利用运动学模型或者神经网络对其未来运动状态进行预测，得到预测信息；通过规划模块根据周围环境信息、预测信息、车身行驶信息和位置信息，确定出局部行驶线路；通过控制模块控制清扫车按照局部行驶线路行驶，并控制洒水清扫模块执行清扫作业。

为了提高清扫作业的安全性，上述在控制清扫车按照实时生成的加水线路行驶至加水站点的步骤之前，或者在控制清扫车按照实时生成的倒垃圾线路行驶至垃圾站点的步骤之前，上述方法还可以包括安全停车过程：获取清扫车的周围环境信息；根据清扫车的当前位置和周围环境信息，规划停车路径和停车速度；当前位置包括第一当前位置或第二当前位置；按照规划好的停车路径和停车速度，控制清扫车执行停车操作。

在控制车辆安全停车后，再进行后续加水过程或倒垃圾过程。

上述加水线路的实时生成过程如下：从第一地图信息中查找距离清扫车的当前位置最近的加水站点；以加水站点和当前位置分别作为终点和起点，生成最短路径，将最短路径作为加水线路。该当前位置可以是上述记录的第一当前位置，也可以是车辆进行安全停车后的位置。

上述倒垃圾线路的实时生成过程如下：从第二地图信息中查找距离清扫车的当前位置最近的垃圾站点；以垃圾站点和当前位置分别作为终点和起点，生成最短路径，将最短路径作为倒垃圾线路。该当前位置可以是上述记录的第二当前位置，也可以是车辆进行安全停车后的位置。

下面列举一个优选的实施例，参见图3所示，首先人为根据整个清扫需求确定所清扫的区域；然后各清扫车离线生成清扫区域内全局清扫线路并存放在服务器；根据车辆实时位置信息、地图信息及实时路况信息确定具体的局部清扫线路；车辆各模块自检：包括车辆底盘模块、定位模块、感知模块、预测模块、规划模块、控制模块等，自检主要确认各模块是否已经准备就绪，自检通过后由远程服务器发送清扫路线ID；车辆进入自动驾驶模式，开始进行贴边清扫作业；水箱水位传感器实时检剩余水量，当达到一定阈值时由车辆底盘模块发送水位预警信号，规划模块捕获该信号后保存当前车辆所在的位置A，并规划立刻安全停车的轨迹，使得车辆安全停车；规划模块实时计算离地图上标记好的加水栓的最短可行驶线路，车辆开始按照此线路行驶至加水栓附近；人工操作加水，加水完成后，按下车内或车外的开关(此开关用于触发车辆继续清扫)；规划模块根据此加水完成开关，实时规划至A点；到达A点后，规划模块规划出未清扫完成的路线，从而在A点开始继续清扫，实现断点续扫；同时，垃圾箱垃圾容量传感器实时检测垃圾量，当垃圾量达到一定阈值后由车辆底盘模块发送垃圾预警信号，规划模块捕获到该信号后保存当前车辆所在的位置B，并规划立刻安全停车的轨迹，使得车辆安全停车；规划模块实时计算离地图上标记好的垃圾站点的最短可行驶线路，车辆开始按照此线路行驶至垃圾站点附近；人工操作倒垃圾，完成后按下车内或车外的开关；规划模块根据此垃圾倾倒完成开关，实时规划至B点；达到B点后，规划模块规划出未清扫完成的路线，从而在B点开始继续清扫，实现断点续扫；直至完成所有清扫任务或者清扫线路。

本申请实施例提供的方法是一种通过远程服务器和本地清扫车协作控制的全流程自动清扫作业方案，能够使环卫清扫车自动根据实时生成的线路，完成清扫、加水或倒垃圾的智能化过程。

基于上述方法实施例，本申请实施例还提供一种清扫车，清扫车与远程服务器通信连接；清扫车内置有：车辆底盘模块、规划模块、控制模块和洒水清扫模块；控制模块，用于接收远程服务器发送的清扫指令；根据清扫指令，控制洒水清扫模块按照清扫线路执行清扫作业；清扫作业包括：自动行驶操作、洒水操作和清扫操作；在执行清扫作业过程中，车辆底盘模块用于通过设置于水箱中的水量传感器检测车辆载水量；当车辆载水量低于第一阈值时，规划模块记录清扫车的第一当前位置，并实时生成加水线路；控制模块用于控制清扫车按照加水线路行驶至加水站点；在完成加水操作后，控制清扫车按照规划模块规划的路线回到第一当前位置进行续扫操作；车辆底盘模块还用于通过设置于垃圾箱中的容量传感器检测车辆垃圾量；当车辆垃圾量超过第二阈值时，规划模块记录清扫车的第二当前位置，并实时生成倒垃圾线路；控制模块用于控制清扫车按照倒垃圾线路行驶至垃圾站点；在完成倒垃圾操作后，控制清扫车按照规划模块规划的路线回到第二当前位置进行续扫操作，直到完成清扫线路对应的清扫任务。

进一步地，上述清扫车还内置有：定位模块、感知模块和预测模块；车辆底盘模块用于实时检测清扫车的车身行驶信息；定位模块用于实时检测清扫车的位置信息；感知模块用于实时检测清扫车行驶过程中的周围环境信息；周围环境信息包括：静态障碍物信息和动态障碍物信息；预测模块用于针对感知模块输出的动态障碍物信息，利用运动学模型或者神经网络对其未来运动状态进行预测，得到预测信息；规划模块用于根据周围环境信息、预测信息、车身行驶信息和位置信息，确定出局部行驶线路；控制模块用于控制清扫车按照局部行驶线路行驶，并控制洒水清扫模块执行清扫作业。

本申请实施例提供的清扫车，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，清扫车的实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

基于上述方法实施例，本申请实施例还提供一种清扫车作业控制系统，参见图4所示，该系统包括：远程服务器41和至少一个清扫车42；远程服务器41和清扫车42通信连接；清扫车42用于执行方法实施例所述的方法的步骤。

本申请实施例提供的清扫车作业控制系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，清扫车作业控制系统的实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例所提供的清扫车作业控制方法、装置和电子设备的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。