[發明專利]梭車的空間定位輔助駕駛系統和方法

有效

• 申請號: 202210138808.0
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114506212B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 呂英華;張智;韓志強;陳明浩;楊志祥
• 申請（專利權）人: 國能神東煤炭集團有限責任公司;中國神華能源股份有限公司神東煤炭分公司
• 主分類號: B60K35/00
• 分類號: B60K35/00;G01B11/00;G01B11/02
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 劉銳

本發明提出一種梭車的空間定位輔助駕駛系統和方法，系統包括：設置在梭車上的均與中央數據處理及顯示裝置連接的三維動態掃描裝置、無線定位裝置、輔助定位裝置，以及與梭車的駕駛室顯示器連接的成像裝置；三維動態掃描裝置用于掃描梭車運動軌跡的三維動態影像；無線定位裝置用于定位梭車在礦井巷道內所處的位置；輔助定位裝置用于檢測梭車兩側與巷道兩幫之間的距離；成像裝置設置在梭車的盲區區域，用于將盲區區域的影像傳輸給梭車的駕駛室顯示器；中央數據處理及顯示裝置將三維動態掃描裝置、無線定位裝置、輔助定位裝置傳輸的數據處理成圖像數據并顯示。本發明能夠減輕駕駛員的負擔，從而避免因梭車存在盲區而造成的各類安全事故的發生。

技術領域

本發明涉及煤礦領域，尤其涉及一種梭車的空間定位輔助駕駛系統和方法。

背景技術

我國70％的煤礦掘進巷道是煤巷，所以煤巷掘進技術是我國研究和發展的重點。我國主要的煤巷掘進技術有：煤巷綜合機械化掘進、大斷面煤巷連續采煤機高效掘進、掘錨一體化掘進。掘進作業常用的機械有連采機、梭車、破碎機、皮帶機等。其中，梭車(shuttlecar)為地下水平巷道中運送礦巖的特種車輛，其車箱底部裝有供裝載和卸載用的運輸機。按輸送機類型梭車分為板式、刮板式和帶式，其中以刮板式應用最廣泛；按原動機及傳動方式分為氣動機械式、電動機械式和電動液壓式，在井下作業條件下，電動機械式梭車比較經濟可靠；按搭接方式分升起搭接式、穿套搭接脫開運輸式和穿套搭接不脫開運輸式。

現有技術中，礦井掘進所使用的梭車，駕駛室均在梭車一側，存在極大的視線盲區，梭車司機在生產過程中，因煤塵較大，對于駕駛室異側的情況，只能靠駕駛員憑經驗去控制，較難把握梭車距煤壁的距離，很容易出現梭車撞壞駕駛室異側幫錨桿、金屬網、其他設備甚至作業人員的情況，存在安全隱患。

發明內容

基于以上問題，本發明提出一種梭車的空間定位輔助駕駛系統和方法，本發明解決了現有技術中礦井掘進所使用的梭車存在極大的視線盲區，很容易出現梭車撞壞駕駛室異側幫錨桿、金屬網、其他設備甚至作業人員，存在安全隱患的技術問題。采用本發明提出的梭車的空間定位輔助駕駛系統使作業人員通過梭車駕駛室的屏幕上的車輛位置就可以判斷車輛在巷道的位置及轉彎時的姿態，減輕駕駛員的負擔，從而避免掘進工作面因梭車存在盲區而造成的各類安全事故的發生，而且當中央數據處理及顯示裝置根據圖像數據判斷梭車的運行軌跡偏離預定運行軌跡時或者梭車兩側與巷道兩幫之間的距離小于預設距離時，還能夠發出報警信號。

本發明提出一種梭車的空間定位輔助駕駛系統，包括：

設置在梭車上的均與中央數據處理及顯示裝置連接的三維動態掃描裝置、無線定位裝置、輔助定位裝置，以及與梭車的駕駛室顯示器連接的成像裝置；

三維動態掃描裝置用于掃描梭車運動軌跡的三維動態影像，三維動態掃描裝置包括掃描部分和坐標基點部分；

無線定位裝置用于定位梭車在礦井巷道內所處的位置，無線定位裝置包括移動站和固定站；

輔助定位裝置用于檢測梭車兩側與巷道兩幫之間的距離；

成像裝置設置在梭車的盲區區域，用于將盲區區域的影像傳輸給梭車的駕駛室顯示器；

中央數據處理及顯示裝置將三維動態掃描裝置、無線定位裝置、輔助定位裝置傳輸的數據處理成圖像數據并顯示；

當中央數據處理及顯示裝置根據圖像數據判斷梭車的運行軌跡偏離預定運行軌跡時或者梭車兩側與巷道兩幫之間的距離小于預設距離時，發出報警信號。

此外，三維動態掃描裝置的掃描部分設置在梭車的一側，且采用橡膠減震的方式與梭車連接，掃描部分的前部為向內凸起的圓面結構，中心部安設有3D掃描儀，后部為數據傳輸線纜的出線口。

此外，三維動態掃描裝置的坐標基點部分設置在外部的磨碎機上，采用橡膠減震的方式與破碎機連接，坐標基點部分的下部放置定位模塊，上部的圓柱體和彈簧天線結構用于發射基點信號。