[發明專利]一種礦用軌道電機車動態包絡線的構建方法

有效

• 申請號: 202110239021.9
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113031602B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 鄭昌陸;鄭益飛;張華
• 申請（專利權）人: 上海申傳電氣股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 潘訪華

本發明公開了一種礦用軌道電機車動態包絡線的構建方法，該構建方法包括以下步驟：構建裝置上的檢測系統通過動態掃描感知環境信息；自動駕駛控制器對掃描的環境信息進行成像；自動駕駛控制器通過對動態的成像進行軌道識別，并劃定前方運行的安全區域，并將綜合信息反饋整車控制器；整車控制器結合車輛行駛目標及前方安全包絡線區域進行自動駕駛。本發明可以解決現有的煤礦井下電機車運行軌道的動態成像技術不穩定，采用普通方式建立的軌道模型負責，處理速度慢，對運行包絡線不能進行功能劃分；同時，電機車在煤礦軌道上因掉落碎石礦渣容易導致運行的不穩定而產生顛簸的問題。

技術領域

本發明涉及軌道電機車動態包絡線構建領域，具體的說是一種礦用軌道電機車動態包絡線的構建方法。

背景技術

礦用軌道電機車是輔助運輸的主要方式，目前煤礦軌道電機車完全依賴司機控制車輛，而司機疲勞等人為因素易導致非主觀超速、闖紅燈、車輛追尾等安全問題。據統計，輔助運輸事故是礦井三大事故之一，平巷運輸事故發生次數占總運輸事故的42.14％，傷亡人數達41.12％，而電機車事故位居平巷運輸事故首位。因此，亟需研發無人駕駛電機車，使煤礦減人增效，提高裝備運行安全性，而無人駕駛電機車需要進行動態包絡線構建來自動探測煤礦軌道情況。

但是現有的礦用軌道電機車動態包絡線在構建過程中仍存在一定缺陷，煤礦井下電機車運行軌道的動態成像技術不穩定，采用普通方式建立的軌道模型，處理速度慢，對運行包絡線不能進行功能劃分；同時，電機車在煤礦軌道上因掉落碎石礦渣容易導致運行的不穩定而產生顛簸，一方面容易導致采集到的數據以及成像信息不準確，另一方面容易導致電機車脫軌而存在一定的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦用軌道電機車動態包絡線的構建方法，可以解決現有的煤礦井下電機車運行軌道的動態成像技術不穩定，采用普通方式建立的軌道模型，處理速度慢，對運行包絡線不能進行功能劃分；同時，電機車在煤礦軌道上因掉落碎石礦渣容易導致運行的不穩定而產生顛簸，一方面容易導致采集到的數據以及成像信息不準確，另一方面容易導致電機車脫軌而存在一定的安全隱患。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種礦用軌道電機車動態包絡線的構建方法，該構建方法包括以下步驟：

S1、構建裝置上的檢測系統通過動態掃描感知環境信息；

S2、自動駕駛控制器對掃描的環境信息進行成像；

S3、自動駕駛控制器通過對動態的成像進行軌道識別，并劃定前方運行的安全區域，并將綜合信息反饋整車控制器；

S4、整車控制器結合車輛行駛目標及前方安全包絡線區域進行自動駕駛；其中，

所述的構建裝置還包括車身、駕駛室和移動機構，所述駕駛室固定在車身頂部，所述車身上安裝有一個電源，所述檢測系統固定在駕駛室上，所述移動機構固定在車身底部，所述檢測系統包括激光雷達傳感器、毫米波雷達和處理模塊，所述處理模塊電連接激光雷達傳感器和毫米波雷達；所述車身上安裝有撒沙器，所述駕駛室的外部安裝有緩沖器。

優選的，所述S1中的地面車輛通過激光雷達傳感器進行環境感知時，采用連續多幀點云數據疊加的方式，得到穩定的巷道點云模型，并在此基礎上檢測軌道位置，最后進行軌道附近的障礙物檢測，根據檢測結果來劃定前方運行的安全區域并執行相應的反應機制，具體如下：

步驟一：建立穩定的巷道模型