[实用新型]一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置

权利要求书

1.一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：路面探测装置由无人探测车、车载探测器以及运输车信号接收单元组成；其中无人探测车在矿区运输车辆的前方行驶，用于综合探测路面信息并传输给行驶在无人探测车后方的运输车辆及运输车驾驶员；车载探测器安装于运输车前端底部，在无人探测车处于故障状态时对运输车行驶路面进行探测；运输车信号接收单元用于接收无人探测车通过无线传输传递过来的路面信息和无人探测车的故障信息，除此之外运输车信号单元还可接收车载探测器通过无线传输传递过来的路面信息。

2.如权利要求1所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述无人探测车具有五个车轮，安装在三根车轴上，其中前轴有一个车轮，中间轴和后轴均为两个车轮，其中中间轴的轮距可以根据后方运输车辆的轮距变化；此外，无人探测车安装有路面感知系统，用于路面状况的检测。

3.如权利要求1所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述车载探测器由驱动机构、传动机构、轮式机构以及传感装置组成；车载探测器安装于汽车前端底部前轴与保险杠之间并且位于驾驶室异侧，在无人探测车处于正常工作状态时折叠收置于汽车底部且与水平线向上成3°至8°的夹角，无人探测车无法行驶或者路面感知系统中用于探测道路特征的传感器处于故障状态时进入工作状态，轮式机构与行驶路面直接接触，且接触位置与运输车前保险杠的水平距离在1到5米范围内变化，变化依据为S＝V(t₁+t₂+t₃+t₄),S为所述水平距离，V为运输车行驶车速，t₁为路面信号采集时间，t₂为信号传输时间，t₃为信号处理时间，t₄为驾驶员反应时间。

4.如权利要求1所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述运输车信号接收单元安装于运输车的电控气压制动系统中，并且将包括最佳行驶路线、路面温度分布、路面积水积雪积冰的长度、宽度以及厚度、路面松软程度在内的路况信息以及无人探测车路面感知系统的故障信息通过显示屏传达给运输车驾驶员，此外，电控气压制动系统的电子控制单元根据最佳行驶路线范围内的路况信息判断运输车按照该路线行驶时的附着情况，并根据判断结果调整制动控制策略。

5.如权利要求2所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述无人探测车的前轴及后轴为转向轴；无人探测车为适时全轮驱动系统，中间轴为固定驱动轴；此外，无人探测车安装有可以升降的浮动车桥，由履带式的车轮以及直线作动器组成，当无人探测车检测到路面变形程度较大时，直线作动器控制车桥下降直至车轮与地面接触，以增大接触面积，并且车轮接地面积与路面变形程度呈正相关变化。

6.如权利要求2所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述无人探测车的路面感知系统由安装于五轮轮胎内的路面松软程度检测传感器、五轮轮毂上的路面不平度传感器以及无人探测车前端顶部的复合路况成像装置组成；其中复合路况成像装置可以识别并探测包括路面温度分布、路面异物分布、可行驶路面以及路面积水积雪积冰情况在内的路面信息，采集区域为无人车前方行驶区域，区域长度按照汽车停车视距表拟合得到S＝0.0094V²+0.6056V+3.1729，其中V为探测车行驶车速；区域宽度则与路面状况的优劣成负相关关系，以保证探测车可以分析规划出最佳行驶路径。

7.如权利要求3所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述车载探测器的传动机构由七根传动杆组成：第一传动杆一端与动力源输出轴沉孔连接，另一端与第二传动杆上端铰接；第二传动杆下端固连于第五传动杆中部；第五传动杆的上端与运输车底盘相连，下端与第六传动杆铰接；第三传动杆左端固连于第二传动杆中部，右端与第四传动杆铰接；第四传动杆的右端固连于第五传动杆；第七传动杆一端与运输车底盘铰接，另一端与第六传动杆铰接。

8.如权利要求7所述的一种应用在矿区运输中的车用路面探测装置，其特征在于：所述车载探测器的第六传动杆为阶梯杆，其上半部分与其他传动杆共同保证车载探测器准确的工作状态，下半部分则设计成电磁推杆并且与轮式机构相连，一方面具有长度可变的特点；另一方面依靠杆内电磁阻尼减小探测器与路面接触及分离时的冲击。