除冰车舱体防碰撞控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及除冰车领域，尤其涉及一种除冰车舱体防碰撞控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在结冰条件下，冰、雪、霜对飞机的运行安全会造成直接影响，会使飞机外表面变得粗糙，增加飞机重量，限制飞机操纵面的活动范围，导致仪表误差，严重时还引起飞机失速增加和瞬间反常上仰，从而使飞机的飞行性能大大下降，特别当飞机起飞上升时，使得飞行姿态难以控制，严重则造成空难。因此，为了保障正常航运和飞行安全，必须除去飞机表面的冰霜积雪，当前应用在机场的除冰车具有除冰、清洁以及喷洒防冰液等多种功能。
3.相关技术中，在除冰车作业过程中，为了避免除冰车的舱体与地面障碍物发生碰撞，往往采用超声波传感器检测舱体与障碍物之间的距离，其中，超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，超声波发射器向外面发射出超声波信号，在发射超声波时刻的同时开始进行计时，超声波通过空气进行传播，传播途中遇到障碍物就会立即返射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时，如此，基于超声波的传播时长计量舱体与障碍物之间的间距。然而，上述方案中，超声波的传播容易受天气情况影响，当超声波外围有迷雾、小雨或者雪花的时候容易误检测，此外，超声波外围有风的时候也容易失效，进而影响除冰车作业过程中的安全性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种除冰车舱体防碰撞控制方法、装置、设备及存储介质，旨在有效提升除冰车作业过程中的安全性。
5.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种除冰车舱体防碰撞控制方法，包括：
7.获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值；
8.确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值；
9.基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。
10.在一些实施例中，所述基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：
11.若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。
12.在一些实施例中，所述获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：
13.获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；
14.获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；
15.获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；
16.基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。
17.在一些实施例中，所述方法还包括：
18.调整所述设定阈值。
19.第二方面，本技术实施例提供了一种除冰车舱体防碰撞控制装置，包括：
20.第一获取模块，用于获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值；
21.第二获取模块，用于确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值；
22.防撞控制模块，用于基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。
23.在一些实施例中，所述防撞控制模块基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：
24.若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。
25.在一些实施例中，所述第二获取模块获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：
26.获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；
27.获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；
28.获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；
29.基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。
30.在一些实施例中，所述装置还包括：
31.参数设置模块，用于调整所述设定阈值。
32.第三方面，本技术实施例提供了一种除冰车的控制设备，所述除冰车包括舱体，所述控制设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行计算机程序时，执行本技术实施例第一方面所述方法的步骤。
33.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本技术实施例第一方面所述方法的步骤。
34.本技术实施例提供的技术方案，获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，第一距离值为毫米波雷达生成的舱体底部的检测高度值；确定第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示舱体底部的离地高度值的第二距离值；基于第一距离值和第二距离值的比较结果，对舱体进行防撞控制。如此，可以基于毫米波雷达检测的第一距离值与获取的表示舱体底部的离地高度值的第二距离值的结合，进行舱体防碰撞控制，有效降低误检率，进而提升除冰车作业过程中的安全性。
附图说明
35.图1为本技术实施例除冰车舱体防碰撞控制方法的流程示意图；
36.图2为本技术实施例除冰车的舱体底部的离地高度值的换算原理示意图；
37.图3为本技术实施例除冰车舱体防碰撞控制装置的结构示意图；
38.图4为本技术实施例除冰车的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图及实施例对本技术再作进一步详细的描述。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
41.本技术实施例提供了一种除冰车舱体防碰撞控制方法，该除冰车包括车体，车体上设置主臂，主臂经横臂连接可以旋转且能够伸缩的飞臂，飞臂的末端连接舱体。如图1所示，该控制方法包括：
42.步骤101，获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值。
43.示例性地，可以在除冰车的舱体的底部设置毫米波雷达，除冰车的处理器可以接收该毫米波雷达实时或者周期性检测的第一距离值。
44.示例性地，毫米波雷达的毫米波的频段频率为77ghz，毫米波传感器里面的振荡器会产生一个频率随时间逐渐增加的信号，这个信号遇到障碍物之后，会反弹回来，其时延是2倍距离/光速。返回来的波形和发出的波形之间有个频率差，这个频率差和时延是呈线性关系的；即物体越远，返回的波收到的时间就越晚，那么它跟入射波的频率差值就越大，如此，可以将这两个频率做一个减法，就可以得到二者频率的差频(差拍频率)，通过判断差拍频率的高低就可以判断障碍物的距离，即得到第一距离值。
45.需要说明的是，毫米波雷达波束窄、角分辨力高、频带宽、隐蔽性好，与红外、激光、超声波设备相比较，具有对烟、尘、雨、雾良好的穿透传播特性，不受恶劣天气的影响，抗环境变化能力强。如此，可以满足除冰车全天候全天时工作的需求。
46.步骤102，确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值。
47.考虑到制动的滞后性，需要设置合理的制动缓冲距离，基于此，若确定毫米波雷达检测的第一距离值小于或等于设定阈值，则判定需要启动是否进行避障的判断机制，此时，除冰车的处理器可以获取表示舱体底部的离地高度值的第二距离值。
48.需要说明的是，由于处理器仅需要在确定第一距离值小于或等于设定阈值时，获取该第二距离值，如此，可以避免处理器频繁地获取第二距离值，进而能够有效地减少处理器的资源消耗。
49.步骤103，基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。
50.这里，除冰车的处理器可以对获取的第一距离值和第二距离值进行比较，基于二者的比较结果，对舱体进行防撞控制。
51.可以理解的是，本技术实施例的控制方法，可以基于毫米波雷达检测的第一距离值与获取的表示舱体底部的离地高度值的第二距离值的结合，进行舱体防碰撞控制，有效降低误检率，能够有效避免舱体在作业过程中对飞机的碰撞，进而提升除冰车作业过程中
的安全性。
52.示例性地，所述基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：
53.若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。
54.示例性地，除冰车的处理器对获取的第一距离值和第二距离值进行比较，若确定第一距离值小于第二距离值，即确定毫米波雷达检测的舱体底部的检测高度值小于舱体底部的离地高度值，则判定舱体之下地面之上存在障碍物，此时，处理器可以控制相关机构强制刹车，禁止舱体的下降动作，例如，可以驱动制动机构锁紧下行驱动机构，实现舱体的锁定，有效避免舱体与下方的障碍物碰撞。
55.示例性地，除冰车的处理器对获取的第一距离值和第二距离值进行比较，若确定第一距离值大于或等于第二距离值，则允许舱体继续下降，无需启动前述的强制刹车的保护机制，即允许舱体正常运行。
56.在一些实施例中，所述获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：
57.获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；
58.获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；
59.获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；
60.基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。
61.示例性地，可以结合图2，对除冰车的舱体底部的离地高度值的换算过程进行理解。如图2所示，除冰车包括：主臂1，主臂1经水平设置的横臂2连接飞臂3，飞臂3与横臂2铰接连接且飞臂3能够伸缩，飞臂3的末端连接舱体4，舱体4的底部设置毫米波雷达5。除冰车上还设置用于检测主臂1的高度值l1的第一传感器、用于检测飞臂3的长度值l2的第二传感器和用于检测飞臂3相较于横臂2的旋转角度值α的第三传感器。其中，飞臂3位于横臂2之上时，旋转角度值α为正值，飞臂3位于横臂2之下时，旋转角度值α为负值。毫米波雷达5检测的第一距离值为h1，舱体4底部的离地高度值(即第二距离值)为h2。
62.除冰车的处理器获取到当前的主臂的高度值l1、飞臂的长度值l2和飞臂的旋转角度α后，可以基于如下公式换算得到第二距离值h2：
63.h2＝l1+sin(α)*l2
64.示例性地，处理器在处理角度值时以弧度制作为依据进行运算，可以将旋转角度α转换为对应的弧度值，具体如下：
65.a＝(π/180)*α
66.其中，a为飞臂3相较于横臂2的旋转弧度值，单位为rad。
67.相应地，第二距离值h2的换算公式如下：
68.h2＝l1+sin(a*180/π)*l2
69.在一些实施例中，该控制方法还包括：
70.调整所述设定阈值。
71.可以理解的是，上述设定阈值可以基于试验数据进行合理确定，如此，可以合理地设置防碰撞的安全距离。示例性地，该设定阈值可以为1000毫米，此时，除冰车的处理器确定毫米波雷达检测的第一距离值小于或等于1000毫米时，获取当前的第二距离值，若确定
第一距离值小于当前的第二距离值，则处理器控制相关机构强制刹车，禁止舱体的下降动作。处理器还可以通过声光报警器发出声光报警信号，进而及时提醒操作人员，切实地保障除冰车运行过程中的安全性，避免舱体与障碍物的碰撞。
72.为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供一种除冰车舱体防碰撞控制装置，该除冰车舱体防碰撞控制装置与上述除冰车舱体防碰撞控制方法对应，上述除冰车舱体防碰撞控制方法实施例中的各步骤也完全适用于本除冰车舱体防碰撞控制装置实施例。
73.如图3所示，该除冰车舱体防碰撞控制装置包括：第一获取模块301、第二获取模块302和防撞控制模块303。第一获取模块301用于获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值；第二获取模块302用于确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值；防撞控制模块303用于基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。
74.在一些实施例中，防撞控制模块303基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：
75.若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。
76.在一些实施例中，第二获取模块302获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：
77.获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；
78.获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；
79.获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；
80.基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。
81.在一些实施例中，该除冰车舱体防碰撞控制装置还包括：参数设置模块304，用于调整所述设定阈值。
82.实际应用时，第一获取模块301、第二获取模块302、防撞控制模块303和参数设置模块304，可以由除冰车中的处理器来实现。当然，处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。
83.需要说明的是：上述实施例提供的除冰车舱体防碰撞控制装置在进行除冰车舱体防碰撞控制时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的除冰车舱体防碰撞控制装置与除冰车舱体防碰撞控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
84.基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供一种除冰车的控制设备。图4仅仅示出了该控制设备的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图4示出的部分结构或全部结构。
85.可以理解的是，除冰车包括车体，车体上设置主臂，主臂经横臂连接可以旋转且能够伸缩的飞臂，飞臂的末端连接舱体。
86.如图4所示，本技术实施例提供的除冰车的控制设备400包括：至少一个处理器401、存储器402、用户接口403和至少一个网络接口404。除冰车400中的各个组件通过总线系统405耦合在一起。可以理解，总线系统405用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统405除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线系统405。
87.其中，用户接口403可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
88.本技术实施例中的存储器402用于存储各种类型的数据以支持除冰车的操作。这些数据的示例包括：用于在除冰车上操作的任何计算机程序。
89.本技术实施例揭示的除冰车舱体防碰撞控制方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，除冰车舱体防碰撞控制方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp，digital signal processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器401可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成本技术实施例提供的除冰车舱体防碰撞控制方法的步骤。
90.在示例性实施例中，除冰车的控制设备可以被一个或多个应用专用集成电路(asic，application specific integrated circuit)、dsp、可编程逻辑器件(pld，programmable logic device)、复杂可编程逻辑器件(cpld，complex programmable logic device)、现场可编程逻辑门阵列(fpga，field programmable gate array)、通用处理器、控制器、微控制器(mcu，micro controller unit)、微处理器(microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。
91.可以理解，存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，
double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本技术实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
92.在示例性实施例中，本技术实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体可以是计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器402，上述计算机程序可由除冰车的处理器401执行，以完成本技术实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是rom、prom、eprom、eeprom、flash memory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器。
93.需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
94.另外，本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
95.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种除冰车舱体防碰撞控制方法，其特征在于，包括：获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值；确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值；基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调整所述设定阈值。5.一种除冰车舱体防碰撞控制装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，所述第一距离值为所述毫米波雷达生成的所述舱体底部的检测高度值；第二获取模块，用于确定所述第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值；防撞控制模块，用于基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述防撞控制模块基于所述第一距离值和所述第二距离值的比较结果，对所述舱体进行防撞控制，包括：若确定所述第一距离值小于所述第二距离值，则禁止所述舱体的下降动作。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块获取表示所述舱体底部的离地高度值的第二距离值，包括：获取第一传感器检测的除冰车的主臂的高度值；获取第二传感器检测的除冰车的飞臂的长度值；获取第三传感器检测的除冰车的飞臂的旋转角度值；基于所述主臂的高度值、所述飞臂的长度值和所述飞臂的旋转角度值，生成所述第二距离值。8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：参数设置模块，用于调整所述设定阈值。9.一种除冰车的控制设备，其特征在于，所述除冰车包括舱体，所述控制设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，
所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至4任一项所述方法的步骤。10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种除冰车舱体防碰撞控制方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取除冰车的舱体上的毫米波雷达检测的第一距离值，第一距离值为毫米波雷达生成的舱体底部的检测高度值；确定第一距离值小于或者等于设定阈值，则获取表示舱体底部的离地高度值的第二距离值；基于第一距离值和第二距离值的比较结果，对舱体进行防撞控制。如此，可以基于毫米波雷达检测的第一距离值与获取的表示舱体底部的离地高度值的第二距离值的结合，进行舱体防碰撞控制，有效降低误检率，进而提升除冰车作业过程中的安全性。车作业过程中的安全性。车作业过程中的安全性。


技术研发人员：卿丽纯 郭方云 陈国平 陈奕松 方怡红
受保护的技术使用者：湖南双达机电有限责任公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/8/1