基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法及系统

1.本发明涉及超声波雷达识别技术领域，尤其涉及一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法及系统。


背景技术：

2.目前我国在大件运输的安全性方面，虽然有许多诸如安全仿真分析、车辆可通过性研究、决策系统应用评价等方法，一定程度地在理论上研究了大件货物运输的安全性，但是涉及到实际运输过程中的安全性辅助方法却很少。在实际的大件运输过程中，仍然大部分依靠人力跟踪车辆去保证运输过程的安全，一方面需要耗费很大的人力的资源且效率低下，另一方面可靠性会受到人员严重影响，依靠人力很难确保无死角地观测运输情况。由于传统的监控方案与高效快速的运输需求无法匹配，无法实现精确稳定的监控，不能满足实际应用场景的需求，诸如昂贵的大件产品、设备的运输需求，所以急需一种新型的方法来辅助大件货物进行安全运输。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法及系统，通过将超声波雷达测距技术与大件货物运输实际需要相结合，实时监测大件货物与周围环境中的障碍物的距离值，并及时对存在安全隐患的情况作出预警，从而提高大件货物运输的安全。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法，包括以下步骤：
5.根据需要运输的大件货物的具体尺寸外观，对在运输过程中需要标记的部位作出标注；
6.在运输车辆的车头以及被标注的大件货物部位，安装超声波雷达探测器阵列；
7.采用渡越时间检测法获取安装好的超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达
8.在障碍物场景中采集到的距离值；
9.将超声波雷达探测器阵列获得的距离信息传入主机中，与所述主机中预设的安全距离值进行比较，并在所述距离值小于所述安全距离值时，发出危险警报提示信息。
10.其中，在运输车辆的车头以及被标注的大件货物部位，安装超声波雷达探测器阵列，包括：
11.在所述运输车辆的车头的正上方安装一排超声波雷达探测器；
12.在所述大件货物自身外观规则的情况下，在所述大件货物的左右两侧的上下边缘各安装一排超声波雷达探测器组成超声波雷达探测器阵列；
13.在大件货物自身外观不规则的情况下，对所述大件货物在运输过程中需要标记的部位进行分析，并作出标注，在标注处安装超声波雷达探测器阵列。
14.其中，采用渡越时间检测法获取安装好的超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达在障碍物场景中采集到的距离值，包括：
15.通过各个超声波雷达探测器发射超声波，在发射时刻的同时开始计时；
16.当超声波碰到障碍物后产生反射波，当超声波接收器收到所述反射波就立即停止计时；
17.根据超声波在空气中的传播速度和获取的计时时间，得到各个所述超声波雷达探测器距障碍物的距离值。
18.其中，将超声波雷达探测器阵列获得的距离信息传入主机中，与所述主机中预设的安全距离值进行比较，并在所述距离值小于所述安全距离值时，发出危险警报提示信息之前，所述方法还包括：
19.将超声波发射方向相同的所有的超声波雷达探测器获得的距离值相加，所得的和再除以求和的超声波雷达探测器的总个数，将得到的平均值作为所述大件货物与障碍物之间的距离信息。
20.第二方面，本发明提供一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的系统，适用于如第一方面所述的基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法，包括依次连接的获取模块、计算模块、设定模块、判断模块和报警模块；
21.所述获取模块，用于获取超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达探测器在障碍物场景中采集的障碍物距离值；
22.所述计算模块，用于将相同方向的所有的超声波雷达探测器测得的距离值相加并计算出平均值，得到距离信息；
23.所述设定模块，用于根据不同的运输货物的要求，更改不同的安全距离值；
24.所述判断模块，用于判断超声波雷达探测器阵列测得的距离信息和设定的安全距离值之间的大小关系；
25.所述报警模块，用于在有安全隐患的情况下发出报警提示信息。
26.本发明的一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法及系统，包括依次连接的获取模块、计算模块、设定模块、判断模块和报警模块，根据需要运输的大件货物的具体尺寸外观，对在运输过程中需要标记的部位作出标注；在运输车辆的车头以及被标注的大件货物部位，安装超声波雷达探测器阵列；采用渡越时间检测法获取安装好的超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达在障碍物场景中采集到的距离值；将超声波雷达探测器阵列获得的距离信息传入主机中，与所述主机中预设的安全距离值进行比较，并在所述距离值小于所述安全距离值时，发出危险警报提示信息；通过将超声波雷达测距技术与大件货物运输实际需要相结合，实时监测大件货物与周围环境中的障碍物的距离值，并及时对存在安全隐患的情况作出预警，从而提高大件货物运输的安全。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明提供的一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法的步骤示意图。
29.图2是本发明提供的一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法的流程示意图。
30.图3是本发明提供的超声波测距原理(渡越时间检测法)的示意图。
31.图4是本发明提供的一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的系统的结构示意图。
32.10-获取模块、20-计算模块、30-设定模块、40-判断模块、50-报警模块。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.请参阅图1和图2，本发明提供一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的方法，包括以下步骤：
36.s101、根据需要运输的大件货物的具体尺寸外观，对在运输过程中需要标记的部位作出标注。
37.具体的，根据需要运输的大件货物的具体尺寸外观，对在运输过程中需要标记的部位作出标注，此部分需要提前获取相关的大件货物的详细的外观数据或者是包装之后的外观数据，并且基于装载运输情形，对可能存在于障碍物接触的部位进行分析，并作出标注，便于后续安装超声波雷达探测器。
38.s102、在运输车辆的车头以及被标注的大件货物部位，安装超声波雷达探测器阵列。
39.具体的，(1)在运输车车头的正上方安装一排超声波雷达探测器，用来检测空中的障碍物例如：限高杆、电线、立交桥等，确保车辆可以安全通过；
40.(2)在大件货物自身外观规则的情况下，在大件货物的左右两侧的上下边缘各安装一排超声波雷达探测器组成阵列，用来检测货物两侧的障碍物，例如：树木、电线杆、建筑物等；
41.(3)在大件货物自身外观非常不规则的情况下，需分析其在运输过程中容易受到损伤的部位并作出标注，在标注处增加安装超声波雷达探测器。
42.s103、采用渡越时间检测法获取安装好的超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达在障碍物场景中采集到的距离值。
43.具体的，如图3所示，超声波雷达探测器阵列的工作方法采用渡越时间检测法：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途
中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s＝340*t/2。
44.s104、将超声波雷达探测器阵列获得的距离信息传入主机中，与所述主机中预设的安全距离值进行比较，并在所述距离值小于所述安全距离值时，发出危险警报提示信息。
45.具体的，将超声波发射方向相同的所有的超声波雷达探测器获得的距离值相加，所得的和再除以求和的超声波雷达探测器的总个数，将得到的平均值作为所述大件货物与障碍物之间的距离信息，将一个平均值作为货物与障碍物之间的距离值，从而减小误差。
46.将超声波雷达探测器阵列获得的距离信息传入主机中，与所述主机中预设的安全距离值进行比较，并在所述距离值小于所述安全距离值时，发出危险警报提示信息。
47.请参阅图4，本发明提供一种基于超声波雷达探测器阵列辅助大件货物安全运输的系统，包括依次连接的获取模块10、计算模块20、设定模块30、判断模块40和报警模块50；
48.所述获取模块10，用于获取超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达探测器在障碍物场景中采集的障碍物距离值；
49.所述计算模块20，用于将相同方向的所有的超声波雷达探测器测得的距离值相加并计算出平均值，得到距离信息；
50.所述设定模块30，用于根据不同的运输货物的要求，更改不同的安全距离值；
51.所述判断模块40，用于判断超声波雷达探测器阵列测得的距离信息和设定的安全距离值之间的大小关系；
52.所述报警模块50，用于在有安全隐患的情况下发出报警提示信息。
53.在本实施方式中，所述获取模块10具体用于：
54.采用渡越时间检测法获取所述超声波雷达探测器阵列中各超声波雷达探测器在障碍物场景中采集的障碍物距离值：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s＝340*t/2。
55.所述计算模块20具体用于：
56.将一排中所有的超声波雷达探测器测得的距离值相加，所得的和再除以该排的超声波雷达探测器的总个数，以此得出一个平均值作为货物与障碍物之间的距离值，从而减小误差。
57.所述判断模块40具体用于：
58.将之前所述中所计算出的距离值和设定模块30中设定好的安全距离值相比较，根据不同的比较结果，作出不同的判断以及选择，采取相对应的措施。
59.所述报警模块50具体用于：
60.对于上诉判断模块40所得到的的结果在进行分析以后，如果测得的距离值大于设定的安全距离值，报警模块50不工作，如果测得的距离值小于设定的安全距离值，报警模块50工作，蜂鸣器发出警示音。
61.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权
利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。