[发明专利]基于5G和自动驾驶的路面病害智能检测小车及沙盘展示系统

说明书

本发明公开了基于5G和自动驾驶的路面病害智能检测小车及沙盘展示系统，包括智能检测小车、沥青混凝土病害模拟沙盘。智能检测小车与沥青混凝土病害模拟沙盘相互独立。作为独立个体，智能检测小车可以在车流量较小的道路上进行实时检测。与沥青混凝土病害模拟沙盘相结合，智能检测小车放置于其上，按预设路线行驶，并进行相应的路面病害检测，用于高校教学展示。本发明具有立体感强、形象直观等特点，形成一套情景式教学教学、互动教学为一体、较为完善的教学体系。

技术领域

本发明属于路面智能检测设备技术领域，尤其涉及一种基于5G和自动驾驶的路面病害智能检测小车及沙盘展示系统。

背景技术

近年来，随着经济持续增长，我国交通基础设施建设的重心已经从道路建设转向了道路养护。作为道路养护的重点内容之一，路面病害的检测与路面服役寿命有直接关系，也与行车的舒适性密切相关。此外，对路面病害的有效检测对公共交通安全起到了不可或缺的保障作用。因此，路面病害检测的智能性、快速性与必要性变得尤为重要。

目前较先进的路面病害检测工作方法是通过人工驾驶的路面检测车进行检测，事后进行路面病害识别处理。该方法存在病害检测及结果上传速度慢，受环境因素影响大，人力资源投入量大，检测车体积过大影响灵活性等缺点。由于图像检测和传输技术的局限，道路病害检测工作对病害图像的采集都是使用垂直于地面直接拍摄的图像集，对于实现自动驾驶，该图像集不具有实用性，应用价值低。其次，受限于不完善的硬件条件(如摄像头)及复杂的道路环境，路面病害的图像采集困难，路面病害检测的速度和效率相对较低。

另外，受限于实地调查学习的困难性及能够实现真实、直观展示路面病害功能的教学平台的缺乏，大学生对于路面病害检测与处理的认识仍停留在理论层面，与工程实践层面的理解尚有差距。因此，基于自动驾驶的路面病害检测车与沙盘的协调开发具有重要意义。

发明内容

路面病害直接关系路面服役寿命与服役性能，严重影响公共交通安全。当前，路面病害多依靠人力，检测速度慢、效率低。本发明创新性地将自动驾驶技术与路面病害检测技术相结合，运用5G技术，研发基于自动驾驶的路面病害智能检测平台，并创新性地将其应用于智能检测小车上。采用摄像头水平拍摄，以更快获取路面病害信息，并结合深度学习技术，实现了路面病害的实时检测与上报，尤其适用于受车流影响较小的非市政道路。同时进行相关沙盘研发，实现路面病害智能检测小车的功能可视化，并赋予教育意义。

相比于现在市场上流行的路面病害检测方法，本发明的智能检测小车具有：人力资源需求量小；不用封道、不影响正常的交通流；体型较小，灵活性强；可以应对不同复杂天气状况检测；检测反馈速度快；价格相对较低等优势。

同时，本发明提出系统，将智能检测小车与预制沥青路面病害制作的沥青混凝土病害模拟沙盘相结合，进行想法展示，提升智能检测小车的功能可视性，并用于大学生综合素质教育。

基于5G和自动驾驶的路面病害智能检测小车及沙盘展示系统，包括智能检测小车、沥青混凝土病害模拟沙盘。智能检测小车与沥青混凝土病害模拟沙盘相互独立。作为独立个体，智能检测小车可以在车流量较小的道路上进行实时检测。与沥青混凝土病害模拟沙盘相结合，智能检测小车放置于其上，可以按预设路线行驶，并进行相应的路面病害检测，用于高校教学展示。

系统组成如图1所示。

智能检测小车包括车体、上位机、下位机三部分。其中车体包括车架、动力系统、辅助行驶系统、摄像系统。车架为两层结构，动力系统组装在车架下层下方，辅助行驶系统组装在车架下层前侧与上层前侧，摄像系统组装在车架上层中后侧。上位机与下位机交叠安装在车架下层中后侧，上位机在下位机上方。上位机与下位机之间通过40pin排线相连，动力系统、辅助行驶系统、摄像系统控制部件与下位机之间分别通过排线相连，摄像系统拍摄部件与上位机之间通过USB接口连接线相连。下位机可直接安装蓝牙通信模块。