[發(fā)明專利]一種現(xiàn)代有軌清潔車輔助自動駕駛系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110420181.3
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113085896B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝勇君;馬烯哲;梁愷周;胡建碩;方鍾濱;吳倩童;嚴(yán)冬松;武建華
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;E01H8/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭秋松

本發(fā)明公開了一種現(xiàn)代有軌清潔車輔助自動駕駛系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：用于采集圖像數(shù)據(jù)和周圍環(huán)境指示信息的深度相機(jī)，用于采集軌道及軌道周圍環(huán)境邊界點(diǎn)信息的激光雷達(dá)，用于采集物體三軸姿態(tài)角、角速率以及加速度的慣性測量單元，用于獲取軌道位置以及走向的GPS模塊，用于根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制處理、基于障礙物的距離和方位進(jìn)行檢測障礙物的主控板，用于傳動的傳動控制機(jī)構(gòu)，以及分別與深度相機(jī)、激光雷達(dá)、慣性測量單元、GPS模塊、主控板連接的車載處理裝置。本發(fā)明通過采用深度相機(jī)配合自動駕駛技術(shù)，在有軌電車軌道清潔上更加精準(zhǔn)、快速，并且在夜間作業(yè)時(shí)，結(jié)合激光雷達(dá)和深度相機(jī)并不會受到低光照環(huán)境而產(chǎn)生太多的影響的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輔助駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種現(xiàn)代有軌電車軌道清潔車的輔助駕駛系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，我國的現(xiàn)代有軌電車軌道清潔車在槽型軌清理維護(hù)方面，由于研究時(shí)間較短，相對于發(fā)達(dá)國家，我國相關(guān)技術(shù)還處于初級階段，不是很成熟，基本還是通過人工手動對槽型軌進(jìn)行清理的方法，只有極少數(shù)的企業(yè)自主研發(fā)并生產(chǎn)出了現(xiàn)代有軌電車槽型軌清潔設(shè)備，但耗費(fèi)勞動量大、工作效率低，而且不能滿足現(xiàn)代有軌電車發(fā)展對槽型軌高效清潔的要求。

其中，北京德高潔公司研制出一種軌道清潔車，該車主要由公路行駛與軌道行走系統(tǒng)、液壓與動力系統(tǒng)、高壓水射流與清掃系統(tǒng)吸塵除塵系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)組成，該車有多種清潔模式和功能組件，但并未能實(shí)現(xiàn)清潔車的自主定位，循軌作業(yè)，自動避障等功能，且不能對清潔車整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測；德國斯沃林公司研制出軌道清潔車，其驅(qū)動裝置采用Pickup公鐵兩用驅(qū)動裝置，相對于前一代清潔車，性能更加先進(jìn)噪音更小，清潔效果良好，但設(shè)計(jì)復(fù)雜、造價(jià)高昂，耗費(fèi)清潔資源較多且只能用于工字軌，并不兼用于有軌電車槽形軌的清潔。

當(dāng)前的輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)采用多傳感器融合的方式來實(shí)現(xiàn)在駕車行駛過程中，即時(shí)感知周圍人、車、路及交通環(huán)境，對靜態(tài)和動態(tài)物體進(jìn)行辨別，如車輛、行人以及交通標(biāo)志標(biāo)線等；雖然當(dāng)前的輔助駕駛系統(tǒng)已經(jīng)越來越成熟，但多用于奢侈的高檔車輛和地鐵上，且價(jià)格昂貴，還未普及到低成本車輛以及軌道清潔車上。

綜上所述，具有輔助駕駛的現(xiàn)代有軌電車軌道清潔車目前還沒有先例研究和成熟的商業(yè)化產(chǎn)品，現(xiàn)代有軌電車軌道清潔車輔助自動駕駛系統(tǒng)的發(fā)展前景相當(dāng)可觀。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明的第一目的在于提供一種現(xiàn)代有軌清潔車輔助自動駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合深度相機(jī)和激光雷達(dá)并搭載于軌道清潔車，避免因駕駛員疲勞而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生，同時(shí)彌補(bǔ)當(dāng)前GPS導(dǎo)航系統(tǒng)精度不足和當(dāng)前輔助駕駛系統(tǒng)無法搭載于軌道清潔車的問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種現(xiàn)代有軌清潔車輔助自動駕駛方法。

為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種現(xiàn)代有軌清潔車輔助自動駕駛系統(tǒng)，包括：深度相機(jī)、激光雷達(dá)、慣性測量單元、GPS模塊、主控板、傳動控制機(jī)構(gòu)、車載處理裝置；

所述深度相機(jī)用于采集軌道及軌道周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)和周圍環(huán)境指示信息，所述激光雷達(dá)用于采集軌道及軌道周圍環(huán)境邊界點(diǎn)信息，所述慣性測量單元用于采集物體三軸姿態(tài)角、角速率以及加速度的，所述GPS模塊用于獲取軌道位置以及走向，所述主控板用于根據(jù)由深度相機(jī)、激光雷達(dá)、慣性測量單元、GPS模塊獲得的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制處理、基于障礙物的距離和方位進(jìn)行檢測障礙物，所述傳動控制機(jī)構(gòu)用于接收由主控板發(fā)送的轉(zhuǎn)向控制指令進(jìn)行傳動；

所述車載處理裝置分別與深度相機(jī)、激光雷達(dá)、慣性測量單元、GPS模塊、主控板連接；所述主控板包括第一處理器、用于報(bào)警提示的警報(bào)器，所述第一處理器與警報(bào)器連接