1.本發(fā)明屬于礦山機(jī)械車輛領(lǐng)域，尤其涉及一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.礦山環(huán)境惡劣，地點偏遠(yuǎn)封閉，無人化需求迫切，開展礦山自動駕駛應(yīng)用對于帶動采礦業(yè)提升智慧礦山整體應(yīng)用水平，實現(xiàn)安全、綠色、高效生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義。而且礦卡行駛路線相對單一、車速相對較低、場景較為封閉，是自動駕駛應(yīng)用將較快落地的重要場景之一。露天智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)一方面用于解決礦卡司機(jī)需要長時間面對噪聲、浮塵、震動等的問題；另一方面減少以至杜絕相關(guān)環(huán)節(jié)因人為因素導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故，并降低司機(jī)用工及車輛維護(hù)成本，提升礦山整體的作業(yè)效率。

3.現(xiàn)有技術(shù)中的cn201310189149.4公開了一種露天采礦gps卡車智能調(diào)度系統(tǒng)，其主要公開了智能終端安裝在卡車和電鏟上，由嵌入式工控機(jī)、gps模塊、無線通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)rs232串口、rs485接口、電源模塊、智能終端主機(jī)、智能終端顯示器組成。各部分之間采用相應(yīng)的高強(qiáng)度電纜連接，外殼采用全封閉金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝。主要有接收全球定位測量宇宙站信號，計算自己的位置、速度；向調(diào)度中心發(fā)送自己的位置、狀態(tài)、速度、時間等信息；接收調(diào)度中心的調(diào)度指令及其它信息等功能。智能終端采用winsystems公司epx系列無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的嵌入式工控機(jī)，ppm-wireless無線通訊模塊嵌入pc04結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展板上，與嵌入式工控機(jī)采用pc104接口連接，封裝在智能終端主機(jī)內(nèi)。電源模塊為智能終端主機(jī)硬件提供穩(wěn)定電源，輸入電壓：dc9—36v，輸出電壓：dc12v。智能終端顯示器由液晶屏、觸摸屏組成。液晶屏用來顯示指令和與生產(chǎn)相關(guān)的信息界面。系統(tǒng)總控服務(wù)器使用的是ibm系列專業(yè)服務(wù)器，該服務(wù)器采用了強(qiáng)大、久經(jīng)考驗的技術(shù)和靈活、符合能源之星標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計。電子地圖系統(tǒng)提供了設(shè)備在采場中的動態(tài)位置和實時狀態(tài)信息，該系統(tǒng)的道路能夠自動生成，維護(hù)簡單便捷。卡車回放功能夠動態(tài)顯示過去一段時間內(nèi)卡車是如何工作的，為分析生產(chǎn)組織、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等提供了重要的依據(jù)。中心控制與核心模型系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的控制核心，將采場所有的信息和資源進(jìn)行整合，立足于對大規(guī)模生產(chǎn)的全局進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，對生產(chǎn)的實時信息進(jìn)行實時調(diào)度。

4.可以看出上述公開的文獻(xiàn)，無法車車、車路、車云的通信，容易導(dǎo)致車端下發(fā)任務(wù)調(diào)度指令，無法準(zhǔn)確的輸出到車輛上，造成安全事故。上述文件無法多角度獲悉車輛周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，影響遠(yuǎn)程駕駛的精準(zhǔn)性，降低了車輛安全作業(yè)能力。增加了剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，無法實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明提供一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，系統(tǒng)解決礦卡司機(jī)需要長時間面對噪聲、浮塵、震動等的問題。

6.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)包括：線控底盤模塊、自動駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模

塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；

7.所述線控底盤模塊用于實現(xiàn)線控驅(qū)動、線控傳動、線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控駐車、線控車身、線控貨箱舉升；

8.所述自動駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計算單元、組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備，用于實現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動路徑規(guī)劃及決策等功能；

9.所述網(wǎng)聯(lián)模塊用于構(gòu)建車與車、車與路、車與云平臺的信息傳輸；

10.所述遠(yuǎn)程遙控模塊由車端、艙端、云平臺和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動。

11.進(jìn)一步需要說明的是，所述艙端服務(wù)器供駕駛員遠(yuǎn)程操控，并基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，通過操縱方向盤、油門踏板、剎車踏板、檔位模擬器觸發(fā)駕駛信號，駕駛信號由云平臺處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳給車端。

12.進(jìn)一步需要說明的是，所述線控底盤模塊中的線控驅(qū)動用于啟動/停機(jī)控制和油門控制；

13.線控傳動用于控制檔位控制、緩速器；

14.線控轉(zhuǎn)向用于控制方向盤轉(zhuǎn)角；

15.線控制動用于控制制動；

16.線控駐車用于控制電子駐車；

17.線控車身用于控制燈光控制、喇叭；

18.線控貨箱舉升用于控制貨箱舉升、回落、中停。

19.進(jìn)一步需要說明的是，所述自動駕駛模塊中的激光雷達(dá)用于感知車輛周圍的障礙物；

20.毫米波雷達(dá)用于探測遠(yuǎn)距離障礙物，將信息傳輸給計算單元；

21.計算單元將各個傳感器傳輸來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令，確保車輛完成自動駕駛操作；

22.組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備用于對車輛進(jìn)行定位；通過攝像頭感知車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端服務(wù)器提供顯示信息。

23.進(jìn)一步需要說明的是，所述網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車車通信模塊、車路通信模塊、車云通信模塊；

24.車車通信模塊將他車數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給本車；

25.車路通信模塊基于路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給車端，輔助自動駕駛；

26.車云通信模塊提供車端和云端透傳鏈路，上傳車輛周圍環(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。

27.進(jìn)一步需要說明的是，所述遠(yuǎn)程遙控模塊包括：云平臺模塊、艙端模塊、車端模塊、通信模塊；

28.云平臺模塊用于承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過一個遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對多輛車進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟?，承接各類信息回傳和指令下發(fā)；

29.艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)；

30.遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤、油門踏板、剎車踏板、檔桿、信號采集系統(tǒng)、運(yùn)動平臺等簡單

組成在一起。

31.進(jìn)一步需要說明的是，信號采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號轉(zhuǎn)換為車端可匹配的執(zhí)行信號，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來顯示車端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對車端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；

32.備份急停系統(tǒng)設(shè)置有獨立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題后，在急停情況下將車輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。

33.進(jìn)一步需要說明的是，所述車端模塊包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備；

34.感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，用來提供車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個良好的駕駛視野；

35.控制設(shè)備包括：將云平臺發(fā)送過來的車輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車可使用的線控指令；還包括用來將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺。

36.進(jìn)一步需要說明的是，控制設(shè)備還承擔(dān)自動駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控檔位、車身喇叭燈光。

37.進(jìn)一步需要說明的是，網(wǎng)聯(lián)模塊采用5g和lte-v2x技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)。

38.從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

39.本發(fā)明聽的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)通過網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)，構(gòu)建車車、車路、車云通信鏈路，采用車車通信技術(shù)可實現(xiàn)車車間透傳數(shù)據(jù)，本發(fā)明即可以可輔助更好地跟車、降低油耗，還可輔助礦卡與其他車輛間更好地協(xié)同作業(yè)，提高作業(yè)效率。

40.本發(fā)明的系統(tǒng)還使用車路通信技術(shù)可在u型口部署路側(cè)設(shè)備，通過路側(cè)傳感器提供多視角采集，降低車輛碰撞風(fēng)險；使用車云通信技術(shù)可為車端與云端間提供數(shù)據(jù)透傳鏈路，車端下發(fā)任務(wù)調(diào)度指令，實現(xiàn)集群作業(yè)，提高作業(yè)效率。本發(fā)明還可為云端上傳車輛周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛功能，提高車輛安全作業(yè)能力。這樣，本發(fā)明能夠可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

附圖說明

41.為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

42.圖1為用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)示意圖；

43.圖2為線控底盤模塊示意圖；

44.圖3為自動駕駛模塊示意圖；

45.圖4為網(wǎng)聯(lián)模塊示意圖。

具體實施方式

46.如圖1是用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的模塊而非按照實際實施時的模塊數(shù)目及功能，其實際實施時各模塊的功能、數(shù)量及作用可為一種隨意的改變，且其模塊的功能和用途也可能更為復(fù)雜。

47.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)可以基于人工智能技術(shù)對關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和處理。其中，數(shù)字孿生驅(qū)動的數(shù)控機(jī)床智能診斷方法利用數(shù)字計算機(jī)或者數(shù)字計算機(jī)控制的機(jī)器模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用裝置。

48.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)中既有硬件層面的技術(shù)也有軟件層面的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床智能診斷方法基礎(chǔ)技術(shù)一般包括如傳感器、專用人工智能芯片、云計算、分布式存儲、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、操作/交互系統(tǒng)、機(jī)電一體化等技術(shù)。數(shù)控機(jī)床智能診斷方法軟件技術(shù)主要包括計算機(jī)視角技術(shù)、語音處理技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)等。本發(fā)明中的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)通常包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、置信網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、式教學(xué)習(xí)等技術(shù)。

49.本發(fā)明涉及的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)利用線控底盤技術(shù)、自動駕駛技術(shù)、無線網(wǎng)聯(lián)技術(shù)以及遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，通過建立感應(yīng)及控制模型，利用傳感器監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，實現(xiàn)車與車、車與路、車與云平臺的實時交互映射，進(jìn)而可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

50.下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

51.請參閱圖1至4所示是一具體實施例中用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)的示意圖，系統(tǒng)包括：線控底盤模塊、自動駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；

52.線控底盤模塊可實現(xiàn)線控驅(qū)動、線控傳動、線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控駐車、線控車身、線控貨箱舉升等線控功能；

53.其中，線控底盤模塊包括：線控驅(qū)動、線控傳動、線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控駐車、線控車身、線控貨箱舉升，其中：線控驅(qū)動用于啟動/停機(jī)控制、油門控制等；線控傳動主要用于檔位控制、緩速器控制；線控轉(zhuǎn)向主要用于方向盤轉(zhuǎn)角控制；線控制動主要用于制動控制；線控駐車主要用于電子駐車控制；線控車身主要用于燈光控制、喇叭控制等；線控舉升主要用于貨箱舉升、回落、中停控制等。

54.自動駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計算單元、組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備，可實現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動路徑規(guī)劃及決策等功能；

55.本發(fā)明的實施例中，自動駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計算單元、組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備，其中：激光雷達(dá)用于感知車輛周圍的障礙物，毫米波雷達(dá)用于探測遠(yuǎn)距離障礙物，他們好比汽車的眼睛用于觀察周圍的環(huán)境，同時將信息傳輸給計算單元；計算單元就是汽車的大腦，將各個傳感器傳輸來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令(制動、轉(zhuǎn)向等)，確保車輛完成自動駕駛操作；組合導(dǎo)航設(shè)備用于車輛的定位；攝像頭

用于感知車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個良好的駕駛視野。

56.網(wǎng)聯(lián)模塊基于5g和lte-v2x系統(tǒng)實現(xiàn)車與車、車與路、車與云平臺的信息傳輸。

57.本發(fā)明的網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車車通信模塊、車路通信模塊、車云通信模塊，其中：車車通信模塊可將他車數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給本車；車路通信模塊可以路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給車端，輔助自動駕駛；車云通信模塊提供車端和云端透傳鏈路，上傳車輛周圍環(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。

58.所述遠(yuǎn)程遙控模塊主要由車端、艙端、云平臺和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息等通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動。

59.遠(yuǎn)程駕駛模塊包括：云平臺模塊、艙端模塊、車端模塊、通信模塊。

60.其中：(1)云平臺模塊承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過一個遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對多輛車進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟?，承接各類信息回傳和指令下發(fā)；

61.(2)艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)。遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤、油門踏板、剎車踏板、檔桿、信號采集系統(tǒng)、運(yùn)動平臺等簡單組成在一起。遠(yuǎn)程駕駛員在駕駛模擬艙可以像真實開車一樣，操縱各種模擬器，信號采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號轉(zhuǎn)換為車端可匹配的執(zhí)行信號，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來顯示車端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對車端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；備份急停系統(tǒng)使用獨立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題后，可在急停情況下將車輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性；

62.(3)車端模塊主要包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備等。當(dāng)前遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)中感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，主要用來提供車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個良好的駕駛視野；控制設(shè)備一般指車上的遠(yuǎn)控主機(jī)，主要承擔(dān)兩部分工作，一部分是將云平臺發(fā)送過來的車輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車可使用的線控指令(方向盤轉(zhuǎn)角、油門踏板開度等)；另一部分是用來將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺?？刂圃O(shè)備還承擔(dān)自動駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控檔位、車身喇叭燈光等；

63.(4)通信模塊基于v2x和5g系統(tǒng)構(gòu)建車與車、車與云平臺、車與路之間的信息傳輸。

64.本發(fā)明能夠?qū)囕v運(yùn)行信息進(jìn)行匯總傳輸給艙端服務(wù)器，方便遠(yuǎn)程操控人員進(jìn)行操控使用，有效的提升車輛遠(yuǎn)程操控的精準(zhǔn)性。還能夠?qū)囕v運(yùn)行信息高效率地收集、存儲，并進(jìn)行處理，基于車輛運(yùn)行狀態(tài)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，使用多維空間描述整個遠(yuǎn)程操控過程，實現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛功能，提高車輛安全作業(yè)能力，控制遠(yuǎn)程操控過程風(fēng)險，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控全過程監(jiān)督、管理和控制的及時性和科學(xué)性。

65.本發(fā)明提供的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地

說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

66.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)的框圖，圖示了按照本公開各種實施例的設(shè)備、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，該模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。

67.在用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機(jī)械的或其它的形式連接。

68.在用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)中，可以以一種或多種程序設(shè)計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本公開的操作的計算機(jī)程序代碼，上述程序設(shè)計語言包括但不限于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計語言—諸如“c”語言或類似的程序設(shè)計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計算機(jī)或電力服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)——連接到用戶計算機(jī)，或者，可以連接到外部計算機(jī)(示例性的講利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。

69.對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。技術(shù)特征：

1.一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括：線控底盤模塊、自動駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；所述線控底盤模塊用于實現(xiàn)線控驅(qū)動、線控傳動、線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控駐車、線控車身以及線控貨箱舉升；所述自動駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計算單元、組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備，用于實現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動路徑規(guī)劃及決策等功能；所述網(wǎng)聯(lián)模塊用于構(gòu)建車與車、車與路、車與云平臺的信息傳輸；所述遠(yuǎn)程遙控模塊由車端、艙端、云平臺和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述艙端服務(wù)器供駕駛員遠(yuǎn)程操控，并基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，通過操縱方向盤、油門踏板、剎車踏板、檔位模擬器觸發(fā)駕駛信號，駕駛信號由云平臺處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳給車端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述線控底盤模塊中的線控驅(qū)動用于啟動/停機(jī)控制和油門控制；線控傳動用于控制檔位控制、緩速器；線控轉(zhuǎn)向用于控制方向盤轉(zhuǎn)角；線控制動用于控制制動；線控駐車用于控制電子駐車；線控車身用于控制燈光控制、喇叭；線控貨箱舉升用于控制貨箱舉升、回落、中停。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動駕駛模塊中的激光雷達(dá)用于感知車輛周圍的障礙物；毫米波雷達(dá)用于探測遠(yuǎn)距離障礙物，將信息傳輸給計算單元；計算單元將各個傳感器傳輸來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令，確保車輛完成自動駕駛操作；組合導(dǎo)航及車路協(xié)同設(shè)備用于對車輛進(jìn)行定位；通過攝像頭感知車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端服務(wù)器提供顯示信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車車通信模塊、車路通信模塊、車云通信模塊；車車通信模塊將他車數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給本車；車路通信模塊基于路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過pc5通信發(fā)給車端，輔助自動駕駛；車云通信模塊提供車端和云端透傳鏈路，上傳車輛周圍環(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程遙控模塊包括：云平臺模塊、艙端模塊、車端模塊、通信模塊；云平臺模塊用于承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過一個遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對多輛車進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟?，承接各類信息回傳和指令下發(fā)；艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)；

遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤、油門踏板、剎車踏板、檔桿、信號采集系統(tǒng)、運(yùn)動平臺等簡單組成在一起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，信號采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號轉(zhuǎn)換為車端可匹配的執(zhí)行信號，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來顯示車端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對車端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；備份急停系統(tǒng)設(shè)置有獨立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題后，在急停情況下將車輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述車端模塊包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備；感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，用來提供車輛周圍環(huán)境的實時狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個良好的駕駛視野；控制設(shè)備包括：將云平臺發(fā)送過來的車輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車可使用的線控指令；還包括用來將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，控制設(shè)備還承擔(dān)自動駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控檔位、車身喇叭燈光。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，網(wǎng)聯(lián)模塊采用5g和lte-v2x技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動駕駛系統(tǒng)，線控底盤模塊可實現(xiàn)線控驅(qū)動、線控傳動、線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控駐車、線控車身、線控貨箱舉升等線控功能；自動駕駛模塊可完成礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動路徑規(guī)劃及決策等功能；網(wǎng)聯(lián)模塊實現(xiàn)車與車、車與路、車與云平臺的信息傳輸；車端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車輛自身狀態(tài)、位姿信息等通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動。艙端服務(wù)器基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，并通過操縱方向盤、油門踏板、觸發(fā)駕駛信號，駕駛信號由云平臺處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳給車端。本發(fā)明可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。并實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。并實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

技術(shù)研發(fā)人員：楊孟 田磊 粱輝 趙玉超 賈敏 趙宏琛 孫長春 欒會磊 李志杰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動力有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.28

技術(shù)公布日：2023/3/27