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压路机主动防撞智能测距系统设计与试验

2021-03-17陈步童李胜永朱志忠侍俊光吕承琪

中国工程机械学报 2021年1期

陈步童,李胜永,朱志忠,侍俊光,吕承琪

(江苏航运职业技术学院交通工程学院,江苏南通226010)

压路机是修建交通基础设施的压实机械,在周期性连续作业过程中,伤人和碰撞事故频发。因此,加强其主动防撞方面的智能化研究,优化智能测距系统设计显得尤为重要。通过在压路机车体的前后方不同位置并列安装多个超声波传感器,在RS485总线上挂载多个超声波测距从站,从站将多路超声波测距回路采集的信息进行汇总,经RS485总线传输给中间控制板进行实时处理后送给压路机中央控制系统,有效节省了中央控制系统的处理器资源,简化了中央控制系统的硬软件。

1 系统原理及总体设计

1.1 测距原理

超声波测距的最常见方法是渡越时间法。超声波发射传感器在控制模块的作用下向外发射超声波,遇到障碍物后反射产生回波;超声波接收传感器接收反射回波,并将回波信号送回控制模块;控制模块通过检测超声波发射与接收之间的时间差Δt(渡越时间)和超声波在空气中的传播速度c,计算出目标障碍物的最近距离s和方位(s=cΔt/2,c一般取344 m/s),并由显示电路显示障碍物最近距离和方位[1-4]。

1.2 总体设计

系统主要由中间控制板、超声波测距从站和其他RS485总线节点等组成,如图1所示。图中,超声波测距从站包含多路传感器,其他RS485总线节点包含温度补偿模块、液晶显示模块和电源电路模块等。中间控制板通过RS485总线与超声波测距从站连接,超声波测距从站通过安装于压路机车体前、后横梁侧面的多路超声波传感器,实时测量压路机前、后方目标障碍物的最近距离和方位信息。……

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