一种物料车卸料控制方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种物料车卸料控制方法、一种物料车卸料控制装置以及一种电子设备。


背景技术：

2.在目前的摊铺车铺路的实际应用过程中，摊铺车与物料车(用于向摊铺车料斗运送物料的载料车)协同作业。物料车从摊铺车料斗前方远处倒车靠近摊铺车料斗，当倒退到摊铺车料斗前方时与摊铺车保持相对静止的状态，向摊铺车的料斗卸载物料，摊铺车同时进行物料的摊铺作业。摊铺车的料斗体积一般小于物料车料斗体积，物料车先以一个较小的倾角卸载物料，当摊铺车摊铺一定的物料之后，物料车中的物料由于料斗倾角太低无法卸载，路旁工作人员通知物料车驾驶员继续抬高料斗的倾斜角度继续卸载物料，直至物料卸载完毕，工作人员通知物料车驶离摊铺车。
3.摊铺车与物料车的协同过程均需路旁工作人员参与，人力成本高；通过预设物料剩余体积比控制调整物料车抬升角度的方法在实际施工过程中并不是最佳的抬升时机，会造成提示过早、过晚或不提示的情况，影响施工；摊铺的物料(如沥青)需在冷凝前完成摊铺操作，若物料已经完全冷凝将造成整车物料无法倾倒而报废的情况。


技术实现要素：

4.本技术的实施例提供了一种物料车卸料控制方法、一种物料车卸料控制装置以及一种电子设备，该方法通过车厢内物料的体积变化快慢程度来控制物料车的抬升过程，继而实现对物料车整个卸料过程的控制。
5.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种物料车卸料控制方法，与所述物料车协同工作的摊铺车上设置有激光雷达和温度传感器，所述方法包括：
7.通过所述激光雷达获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量，以及通过所述温度传感器获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；
8.基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；
9.通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
10.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：
11.获取料斗车厢不同区域的物料剩余量；
12.基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
13.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取料斗车厢不同区域的物料剩余量，包括：
14.按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域；
15.获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第一物料剩余量，以及获取位于车厢尾端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第二物料剩余量。
16.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，包括：
17.按照时间顺序，将所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量的数值划分为第一数值集合和第二数值集合，所述第一数值集合中的数值个数与所述第二数值集合中的数值个数相等；
18.计算所述第一数值集合中的数值平均值与所述第二数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
19.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：
20.基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；
21.如果所述第一物料剩余量大于第一剩余量阈值，且所述第二物料剩余量小于第二剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于变化率阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；
22.如果所述第一物料剩余量小于或等于第一剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
23.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域，所述料斗车厢的物料剩余量包括所述料斗车厢中各个车厢区域的物料剩余量，所述基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，包括：
24.针对每一个车厢区域，按照时间顺序，将所述每一个车厢区域在不同时间的物料剩余量的数值划分为第三数值集合和第四数值集合，所述第三数值集合中的数值个数与所述第四数值集合中的数值个数相等；
25.计算所述第三数值集合中的数值平均值与所述第四数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述每一个车厢区域中物料的剩余量变化率；
26.计算各个车厢区域中物料的剩余量变化率之和，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
27.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：
28.获取所有车厢区域中物料的剩余量变化率中的最大值，作为最大剩余量变化率；
29.获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第三物料剩余量；
30.基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；
31.如果第三物料剩余量大于剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；
32.如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率大于或等于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；
33.如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率小于变化率阈值时，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；
34.如果所述第三物料剩余量小于或等于剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
35.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：
36.基于所述料斗车厢在当前时间的物料温度，确定所述剩余量变化率达到所述变化率阈值时所述料斗车厢需要满足的抬升倾角，作为目标抬升倾角；
37.如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率低于变化率阈值，则控制所述料斗车厢抬升至所述目标抬升倾角。
38.根据本技术实施例的第二方面，提供了一种物料车卸料控制装置，包括：
39.第一获取单元，用于获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量；
40.第二获取单元，用于获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；
41.第一计算单元，用于基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；
42.控制单元，用于通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
43.根据本技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；
44.所述存储器，用于存储指令；
45.所述处理器，用于调用所述存储器中存储的指令，使得所述电子设备执行上述第一方面所述的方法。
46.根据本技术实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法。
47.本技术的技术方案，通过物料的剩余量变化率和物料温度来控制卸料过程中料斗车厢的抬升倾角，达到了通过物料的实际变化情况控制料斗车厢卸料过程的目的，使得料斗车厢在卸料时更符合实际需求。
48.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
49.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。在附图中：
50.图1示出了根据本技术一个实施例提供的摊铺作业时，摊铺车和物料车之间的关系示意图；
51.图2示出了根据本技术一个实施例提供的一种物料车卸料控制方法的流程示意图；
52.图3示出了根据本技术一个实施例提供的车厢卸料时，车厢内物料倾卸过程示意图；
53.图4示出了根据本技术一个实施例提供的在卸料过程中，车厢中料位变化顺序示意图；
54.图5示出了根据本技术一个实施例提供的划分为顶部车厢区域、中部车厢区域和底部车厢区域的车厢结构示意图；
55.图6示出了根据本技术一个实施例提供的步骤s200的一种逻辑判断示意图；
56.图7示出了根据本技术一个实施例提供的车厢分为多段后的结构示意图；
57.图8示出了根据本技术一个实施例提供的步骤s200的另外一种逻辑判断示意图；
58.图9示出了根据本技术一个实施例提供的一种物料车卸料控制装置的框图；
59.图10示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
60.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本技术将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
61.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
62.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
63.需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。
64.需要注意的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
65.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
66.下面将结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述
的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
67.如图1所示，在摊铺作业过程中，摊铺车和物料车同时向前移动，二者处于相对静止的一个状态，物料车一边向前移动一边卸料给摊铺车，摊铺车一边接收物料车卸下的物料一边向前移动，将物料铺设在道路上。在摊铺车上设置有雷达1、雷达2和温度传感器，雷达1、雷达2为激光雷达，雷达1用于记录摊铺车料斗开合状态及摊铺车料斗内的物料变换情况，雷达2用于记录物料车姿态及料斗车厢内物料的变化情况(姿态即用于判断料车是否处于倒车、卸料、离开等状态)；温度传感器为红外温度传感器，用以探测物料车内物料温度。
68.参见图2，示出了根据本技术一个实施例的提供的一种物料车卸料控制方法的流程示意图。
69.如图2所示，展示了一种物料车卸料控制方法，该方法具体包括步骤s100至步骤s300。
70.步骤s100，通过所述激光雷达获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量，以及通过所述温度传感器获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度。
71.可以理解的是，在本实施例中，利用雷达2记录物料车料斗车厢内物料的变化情况，进而根据雷达2记录的数据获取计算得到料斗车厢在不同时间的物料剩余量；利用红外温度传感器探测料斗车厢内的物料温度，在后续步骤中，利用获取到的物料温度对料斗车厢的抬升倾角进行控制。
72.在卸料过程中，料斗车厢内四个不同时刻的物料剩余量如图3中的a-b-c-d顺序所示，随着车厢倾斜的角度不断加大，车厢内的物料不断向外倾泻，物料剩余量越来越少。在开始卸料后，车厢内物料向外倾泻的顺序如图4中的数字所示，“1”表示最开始卸掉的物料，其次卸掉的是“2”部分的物料，然后是“3”部分，最后卸掉“4”部分的物料。
73.在一些可行的实施例中，所述获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量，包括：
74.获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的雷达点云数据；
75.基于所述雷达点云数据，确定卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量。
76.可以理解的是，获取的雷达点云数据包括物料点云数据，根据物料点云数据前后时间的变化，可确定料斗车厢在不同时间的物料剩余量。
77.继续参考图1，步骤s200，基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度。
78.可以理解的是，物料的剩余量变化率可以是物料的体积变化率也可以是物料的质量变化率，体积变化率可以表示为物料在单位时间内体积变化的快慢，质量变化率可以表示为物料在单位时间内质量变化的快慢，两种变化率都表示了物料车卸料的快慢程度。
79.继续参考图1，步骤s300，通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
80.可以理解的是，剩余量变化率表示了物料在车厢内流动的快慢程度，因此根据剩余量变化率大小就可确定车厢内的物料流动的快慢，而且物料的流动的快慢程度与车厢的
抬升的倾角有关，因此根据剩余量变化率也可以确认车厢的抬升程度，进而可以通过体积变化率确认出车厢的最佳的抬升倾角以及抬升时机；而车厢内当前物料的物料温度对物料的流动快慢有很大的影响，若物料温度较低，则表明此时物料粘稠度较高，不便于流动，若物料温度较高，则表明此时物料的粘稠度较低，物料可以在车厢内快速流动，因此根据物料温度可以确认物料流动的快慢程度，进而控制料斗车厢的抬升倾角。
81.在一些可行的实施例中，从卸料过程中车厢内物料整体的变化对卸料过程进行分析，所述步骤s200具体包括：
82.按照时间顺序，将所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量的数值划分为第一数值集合和第二数值集合，所述第一数值集合中的数值个数与所述第二数值集合中的数值个数相等；
83.计算所述第一数值集合中的数值平均值与所述第二数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
84.示例性的，例如通过记录雷达当前前100帧的物料剩余量，第100帧至第51帧中的物料剩余量为第一数值集合，第50帧至当前帧中的物料剩余量为第二数值集合，将第一数值集合中的物料剩余量求和后除以50得到第一数值集合的数值平均值，再将第二数值集合中的物料剩余量求和后除以50得到第二数值集合的数值平均值，将两个数值平均值相减就可得到料斗车厢中物料的剩余量变化率，如公式(1)所示；
[0085][0086]
当然，在一些情况下，获取到的帧数并不是偶数，例如，获取当前前5帧的物料剩余量，此时，将第5帧至第3帧中的物料剩余量作为第一数值集合，将第3帧至当前帧中的物料剩余量作为第二数值集合，这样就保证了第一数值集合中的物料剩余量个数与第二数值集合中的物料剩余量个数相同。
[0087]
基于前述方案，在本实施例中，所述步骤s300具体包括：
[0088]
获取料斗车厢不同区域的物料剩余量；
[0089]
基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
[0090]
可以理解的是，车厢不同区域的物料剩余量表明了物料在车厢内的卸料过程，通过不同区域的物料剩余量可以确定此时车厢内物料剩余量情况，进而确定是否需要继续抬升料斗车厢的倾角。
[0091]
在一些可行的实施例中，所述获取料斗车厢不同区域的物料剩余量，包括：
[0092]
按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域；
[0093]
获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第一物料剩余量，以及获取位于车厢尾端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第二物料剩余量。
[0094]
示例性的，如图5所示，将车厢分为顶部车厢区域、中部车厢区域和底部车厢区域，顶部车厢区域位于车厢首端，底部车厢区域位于车厢尾端，顶部车厢区域物料剩余量为第一物料剩余量，底部车厢区域物料剩余量为第二物料剩余量。
[0095]
在一些可行的实施例中，所述基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：
[0096]
基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；
[0097]
如图6所示，如果所述第一物料剩余量大于第一剩余量阈值，且所述第二物料剩余量小于第二剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于变化率阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；
[0098]
如果所述第一物料剩余量小于或等于剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
[0099]
可以理解的是，物料温度和车厢的抬升倾角是影响剩余量变化率大小的重要因素，因此，可以通过多次试验的方式，在料斗车厢倾角和物料温度确定的情况下，确定出物料的剩余量变化率的变化率阈值。
[0100]
可以理解的是，顶部车厢区域的第一物料剩余量大于剩余量阈值表明此时顶部车厢区域物料未见底，未达到图3中c所示的状态；底部车厢区域的第二物料剩余量小于剩余量阈值表明此时车厢底部车厢区域物料堆积很少，图4中“1”部分的物料已卸完；顶部车厢区域的第一物料剩余量小于等于剩余量阈值表明此时车厢顶部车厢区域物料基本见底，到达图3中c所示的状态，即图4中的“1”、“2”、“3”部分均已卸完，只剩下“4”部分，所以此时只需抬升车厢至最高高度。
[0101]
可以理解的是，本实施中的第一剩余量阈值和第二剩余量阈值可以表示为两个不同的值，也可以表示为一个相同的值。示例性的，第一种情况下，第一剩余量阈值为a，第二剩余量阈值同样为a；另外一种情况下，第一剩余量阈值为a，第二剩余量阈值为b。
[0102]
在一些可行的实施例中，从卸料过程中车厢内物料在不同区域的变化对卸料过程进行分析，所述s200包括：
[0103]
按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域，所述料斗车厢的物料剩余量包括所述料斗车厢中各个车厢区域的物料剩余量；
[0104]
针对每一个车厢区域，按照时间顺序，将所述每一个车厢区域在不同时间的物料剩余量的数值划分为第三数值集合和第四数值集合，所述第三数值集合中的数值个数与所述第四数值集合中的数值个数相等；
[0105]
计算所述第三数值集合中的数值平均值与所述第四数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述每一个车厢区域中物料的剩余量变化率；
[0106]
计算各个车厢区域中物料的剩余量变化率之和，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
[0107]
示例性的，如图7所示，将车厢在长度方向上分为10个车厢区域，前三个车厢区域为顶部车厢区域，料斗车厢的物料剩余量由这10个车厢区域的物料剩余量构成；利用雷达记录每一个车厢区域在不同时间的物料剩余量，例如记录当前前100帧的物料剩余量，第100帧至第51帧中的物料剩余量为第三数值集合，第50帧至当前帧中的物料剩余量为第四数值集合，将第三数值集合中的物料剩余量求和后除以50得到第三数值集合的数值平均值，再将第四数值集合中的物料剩余量求和后除以50得到第四数值集合的数值平均值，将两个数值平均值相减就可得到每一个车厢区域在不同时间的物料剩余量变化率，如公式(2)所示；
[0108][0109]
再将每一个车厢区域的剩余量变化率求和，得到料斗车厢中物料的剩余量变化率，如公式(3)所示；
[0110]cv
＝c
v1
+c
v2
+
…
+c
v10
。
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0111]
当然，有可能雷达获取的帧数不是偶数，例如前3帧，那么此时就将第3帧至第2帧中的物料剩余量作为第三数值集合，将第2帧至当前帧中的物料剩余量作为第四数值集合，以保证两个数值集合中的数量相同。
[0112]
基于前述方案，在本实施例中，所述步骤s300包括：
[0113]
获取所有车厢区域中物料的剩余量变化率中的最大值，作为最大剩余量变化率；
[0114]
获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第三物料剩余量；
[0115]
基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；
[0116]
如果第三物料剩余量大于剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；
[0117]
如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率大于或等于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；
[0118]
如图8所示，如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率小于变化率阈值时，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；
[0119]
如果所述第三物料剩余量小于或等于剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
[0120]
可以理解的是，最大剩余量变化率代表了车厢内各个区域流动的最大程度，若最大剩余量变化率都还没有超过变化率阈值，表明此时车厢内的流动程度不够，需要抬升车厢角度。
[0121]
可以理解的是，当车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量大于剩余量阈值且检测到料斗车厢中物料的剩余量变化率大于变化率阈值时，表明此时车厢内的物料流速快，不需要抬升车厢；当车厢整体物料体积变化量小于阈值时，表明此时物料整体减少不多，这时需要考虑车厢内部的流动情况；当最大剩余量变化率大于变化率阈值时，表明此时车厢内部物料流速快，不需要抬升料斗，当最大剩余量变化率小于变化率阈值时，表明此时车厢内部物料流速慢，需要抬升车厢。
[0122]
需要说明的是，在抬升车厢的过程中，需要不停的判断第三物料剩余量、料斗车厢中物料的剩余量变化率以及最大剩余量变化率三者与各自阈值之间的大小关系，直至三者满足判断条件。
[0123]
本实施例通过将整个车厢分为多个车厢区域，从多个车厢区域的角度去分析车厢内物料在卸料时的快慢程度，使得料斗车厢在控制卸料时更加精准。
[0124]
为了方便进行判断，在一些可行的实施例中，直接利用料斗车厢中物料的剩余量变化率作为料斗车厢的抬升判断标准，具体的，所述步骤s300包括：
[0125]
基于所述料斗车厢在当前时间的物料温度，确定所述剩余量变化率达到所述变化率阈值时所述料斗车厢需要满足的抬升倾角，作为目标抬升倾角；
[0126]
如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率低于变化率阈值，则控制所述料斗车厢抬升至所述目标抬升倾角。
[0127]
在本实施例中，当料斗车厢中物料的剩余量变化率低于变化率阈值时，直接抬升料斗车厢，省略掉其他判断过程，整体方法更加简洁。
[0128]
可以理解的是，在摊铺车作业过程中，摊铺的物料(如沥青)需在冷凝前完成摊铺操作，若物料已经完全冷凝将造成整车物料无法倾倒而报废的情况，物料的温度不同物料稠度不同,从而在相同的物料车角度下物料倾倒的流速不同，物料的流速即为物料的剩余量变化率。
[0129]
由物料针入度(与粘稠度有关,针入度越大粘稠度越小)的对数(lgp)与温度(t)的线性对应关系：
[0130]
lgp＝a*t+k，其中a为回归常数，k为回归参数。根据次方程可以看出物料温度越小，其针入度越小(粘稠度越大)，越不易倾倒。
[0131]
物料流速与其粘度成反比，即与其针入度成正比，那么物料温度越高，其流速越快。
[0132]
车厢内物料重力为m*g，料斗车厢倾角为θ(0-90)，物料在重力分量m*g*sinθ，由于物料粘稠度及其摩擦产生的阻力为f
阻
，物料流速与其受力成正比，则物料流速：
[0133]v流
＝k(m*g*sinθ
–f阻
)+b，其中f
阻
与物料粘稠度有关，温度越小，粘稠度越大，f
阻
越大，其流速越小。
[0134]
根据上述物料流速公式，在v
流
等于阈值时，获取当前物料温度和物料剩余量(质量)，就可确认出在剩余量变化率(即v
流
)达到阈值时需抬升的倾角。
[0135]
可以理解的是，物料的温度信息通过设置在摊铺车上的温度传感器获得。
[0136]
本实施例利用温度对物料流速(剩余量变化率)的影响，确定了在理想状态的物流流速下，料斗车厢需要抬升的倾角，进而实现了根据真实环境情况控制料斗车厢卸料的目的。
[0137]
在本实施例中，基于前述方案，本方法还包括：
[0138]
在知晓目标抬升倾角后，若目标抬升倾角已达到最大阈值，而剩余量变化率仍未在设定时间内达到变化率阈值，则输出卸料异常信号。
[0139]
可以理解的是，出现卸料异常后，获取当前的物料温度，若此时物料温度小于变化率阈值，则表明当前异常是因为物料温度过低已冷凝无法实现卸料造成的。
[0140]
在本实施例中，基于前述方案，本方法还包括：
[0141]
当出现卸料异常时，获取当前的物料温度以及环境温度；基于当前的物料温度和环境温度计算物料冷凝所需时间；输出物料冷凝所需时间，提醒操作人员在冷凝所需时间内完成卸料。
[0142]
当物料温度低于变化率阈值时，输出物料温度过低预警信息，提示操作人员尽快完成卸料，避免物料冷凝。
[0143]
可以理解的是，当前的物料温度和环境温度通过设置在摊铺车上的温度传感器获得。
[0144]
下面结合本技术提供的一种物料车卸料控制方法给出一个具体的卸料过程，如下：
[0145]
步骤1，通过检测物料车距离变化判定料车正在后退，距离未到达预设停止距离时，输出允许倒车信号。
[0146]
步骤2，通过检测倒车状态中物料车姿态,判定物料车位置偏左或偏右或适中,输出向右偏移倒车或向左偏移倒车或垂直倒车信号。
[0147]
步骤3，通过检测物料车距离到达设置停止距离时，输出停止倒车信号。
[0148]
步骤4，停止倒车到位后，输出抬升料斗开始卸料信号，直到检测到物料车倾角到达预设的角度时，停止输出抬升料斗信号。
[0149]
步骤5，基于上述实施例步骤s200中提供的判断逻辑给出提示信号。
[0150]
步骤6，检测到整体车厢物料比例小于预设值(物料已卸完)，输出停止卸料信号(物料车放下料斗驶离摊铺车)。
[0151]
步骤7，通过检测物料车距离变化判定料车正在离开，距离大于预设值时(已离开摊铺车料斗)，输出合斗信号，摊铺车料斗合拢。
[0152]
步骤8，检测不到物料车时，输出熄灯信号(当前无料车,等待下一辆料车驶入)。
[0153]
步骤9，在卸料到卸料结束过程中,检测到物料车倾角小于设置值时，切换到卸料结束状态，输出卸料结束信号，特殊情况提前结束卸料。
[0154]
以下介绍本技术的装置实施例，可以用于执行本技术上述实施例中的一种物料车卸料控制方法。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术上述方法的实施例。
[0155]
图9示出了根据本技术一个实施例的提供的一种物料车卸料控制装置的框图。
[0156]
如图9所示，展示了一种物料车卸料控制装置，包括：第一获取单元901、第二获取单元902、第一计算单元903和控制单元904。
[0157]
其中，第一获取单元901，用于获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量；第二获取单元902，用于获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；第一计算单元903，用于基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；控制单元904，用于用于通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
[0158]
在一些可行的实施例中，所述第一获取单元901配置为：获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的雷达点云数据；基于所述雷达点云数据，确定卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量。
[0159]
在一些可行的实施例中，从卸料过程中车厢内物料整体的变化对卸料过程进行分析，所述第一计算单元903配置为：按照时间顺序，将所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量的数值划分为第一数值集合和第二数值集合，所述第一数值集合中的数值个数与所述第二数值集合中的数值个数相等；计算所述第一数值集合中的数值平均值与所述第二数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
[0160]
在本实施例中，基于前述方案，所述控制单元904配置为：获取料斗车厢不同区域的物料剩余量；基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。
[0161]
在本实施例中，基于前述方案，所述控制单元904包括：第一确定单元，被用于按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域；第三获取单元，被用
于获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第一物料剩余量；第四获取单元，被用于获取位于车厢尾端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第二物料剩余量。
[0162]
在本实施例中，基于前述方案，所述控制单元904包括：第二确定单元，被用于基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；控制子单元，被用于当所述第一物料剩余量大于第一剩余量阈值，且所述第二物料剩余量小于第二剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于变化率阈值时，调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值，以及被用于当所述第一物料剩余量小于或等于第一剩余量阈值时，调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
[0163]
在一些可行的实施例中，从卸料过程中车厢内物料在不同区域的变化对卸料过程进行分析，所述第一计算单元903配置为：按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域，所述料斗车厢的物料剩余量包括所述料斗车厢中各个车厢区域的物料剩余量；针对每一个车厢区域，按照时间顺序，将所述每一个车厢区域在不同时间的物料剩余量的数值划分为第三数值集合和第四数值集合，所述第三数值集合中的数值个数与所述第四数值集合中的数值个数相等；计算所述第三数值集合中的数值平均值与所述第四数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述每一个车厢区域中物料的剩余量变化率；计算各个车厢区域中物料的剩余量变化率之和，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。
[0164]
在本实施例中，基于前述方案，所述控制单元904配置为：获取所有车厢区域中物料的剩余量变化率中的最大值，作为最大剩余量变化率；获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第三物料剩余量；基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；如果第三物料剩余量大于剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率大于或等于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率小于变化率阈值时，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；如果所述第三物料剩余量小于或等于剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。
[0165]
在一些可行的实施例中，直接利用料斗车厢中物料的剩余量变化率作为料斗车厢的抬升判断标准，所述控制单元904配置为：基于所述料斗车厢在当前时间的物料温度，确定所述剩余量变化率达到所述变化率阈值时所述料斗车厢需要满足的抬升倾角，作为目标抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率低于变化率阈值，则控制所述料斗车厢抬升至目标抬升倾角。
[0166]
图10示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
[0167]
需要说明的是，图10示出的电子设备的计算机系统1000仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0168]
如图10所示，计算机系统1000包括中央处理单元(central processing unit，cpu)1001，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)1002中的程序或者从储存部分1008加载到随机访问存储器(random access memory，ram)1003中的程序而执行各
种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram 1003中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 1001、rom 1002以及ram 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口1005也连接至总线1004。
[0169]
以下部件连接至i/o接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(cathode ray tube，crt)、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的储存部分1008；以及包括诸如lan(local area network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至i/o接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1008。
[0170]
特别地，根据本技术的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本技术的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)1001执行时，执行本技术的系统中限定的各种功能。
[0171]
需要说明的是，本技术实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
[0172]
附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的
功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0173]
描述于本技术实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0174]
作为另一方面，本技术还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中所述的一种物料车卸料控制方法。
[0175]
作为另一方面，本技术还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的一种物料车卸料控制方法。
[0176]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0177]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本技术实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本技术实施方式的方法。
[0178]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
[0179]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种物料车卸料控制方法，其特征在于，与所述物料车协同工作的摊铺车上设置有激光雷达和温度传感器，所述方法包括：通过所述激光雷达获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量，以及通过所述温度传感器获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：获取料斗车厢不同区域的物料剩余量；基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取料斗车厢不同区域的物料剩余量，包括：按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域；获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第一物料剩余量，以及获取位于车厢尾端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第二物料剩余量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，包括：按照时间顺序，将所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量的数值划分为第一数值集合和第二数值集合，所述第一数值集合中的数值个数与所述第二数值集合中的数值个数相等；计算所述第一数值集合中的数值平均值与所述第二数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述料斗车厢不同区域的物料剩余量、所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；如果所述第一物料剩余量大于第一剩余量阈值，且所述第二物料剩余量小于第二剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于变化率阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；如果所述第一物料剩余量小于或等于第一剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照车厢首端至车厢尾端的方向，在所述料斗车厢依次确定多个车厢区域，所述料斗车厢的物料剩余量包括所述料斗车厢中各个车厢区域的物料剩余量，所述基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，包括：针对每一个车厢区域，按照时间顺序，将所述每一个车厢区域在不同时间的物料剩余
量的数值划分为第三数值集合和第四数值集合，所述第三数值集合中的数值个数与所述第四数值集合中的数值个数相等；计算所述第三数值集合中的数值平均值与所述第四数值集合中的数值平均值之间的差值，作为所述每一个车厢区域中物料的剩余量变化率；计算各个车厢区域中物料的剩余量变化率之和，作为所述料斗车厢中物料的剩余量变化率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：获取所有车厢区域中物料的剩余量变化率中的最大值，作为最大剩余量变化率；获取位于车厢首端位置的车厢区域的物料剩余量，作为第三物料剩余量；基于所述物料温度确定所述料斗车厢中物料的剩余量变化率的变化率阈值；如果第三物料剩余量大于剩余量阈值，且所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率大于或等于变化率阈值时，不需要调高所述料斗车厢的抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率小于等于变化率阈值且所述最大剩余量变化率小于变化率阈值时，则调高所述料斗车厢的抬升倾角直至所述料斗车厢中物料的剩余量变化率大于或等于变化率阈值；如果所述第三物料剩余量小于或等于剩余量阈值，则调高所述料斗车厢的抬升倾角至最大倾角值。8.根据权利要求1或5或7所述的方法，其特征在于，所述通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角，包括：基于所述料斗车厢在当前时间的物料温度，确定所述剩余量变化率达到所述变化率阈值时所述料斗车厢需要满足的抬升倾角，作为目标抬升倾角；如果所述料斗车厢中物料的剩余量变化率低于变化率阈值，则控制所述料斗车厢抬升至所述目标抬升倾角。9.一种物料车卸料控制装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量；第二获取单元，用于获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；第一计算单元，用于基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；控制单元，用于通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储指令；所述处理器，用于调用所述存储器中的指令，使得所述电子设备执行权利要求1-9任一项所述的方法。

技术总结
本申请的实施例提供了一种物料车卸料控制方法、装置及电子设备，涉及自动控制技术领域，所述方法包括：获取卸料过程中物料车的料斗车厢在不同时间的物料剩余量，以及获取卸料过程中所述料斗车厢内物料在当前时间的物料温度；基于所述料斗车厢在不同时间的物料剩余量，计算所述料斗车厢中物料的剩余量变化率，所述剩余量变化率用于表征所述物料车卸料的快慢程度；通过所述料斗车厢中物料的剩余量变化率和所述物料温度控制所述料斗车厢的抬升倾角。本方法通过物料的剩余量变化率和物料温度来控制卸料过程中料斗车厢的抬升倾角，达到了通过物料的实际变化情况控制料斗车厢卸料过程的目的，使得料斗车厢在卸料时更符合实际需求。需求。需求。


技术研发人员：耿东晛 李威然 韩裕
受保护的技术使用者：四川省分析测试服务中心
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/21