權(quán)利要求

1.露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，包括： 獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)； 檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度； 結(jié)合所述露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置； 分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，所述露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)包括道路容許行駛的安全位置、道路容許行駛的方向及道路容許行駛的速度。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，所述結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置的步驟包括： 將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛位置與道路容許行駛的安全位置進(jìn)行對比，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛距離道路的橫向偏差； 將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛方向與道路容許行駛的方向進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛狀態(tài)下，無人駕駛車輛的行駛方向與防護(hù)提邊沿容許行駛方向的夾角； 將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛速度與道路容許行駛的速度進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛碾壓到防護(hù)提邊沿的時間； 根據(jù)當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角、行駛橫向偏差以及碾壓到防護(hù)提邊沿的時間，推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置位于設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則無人駕駛車輛行駛狀態(tài)正常。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，或未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置超出設(shè)定的閾值范圍，則無人駕駛車輛行駛狀態(tài)異常。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，還包括：根據(jù)無人駕駛車輛行駛異常狀態(tài)，判定無人駕駛車輛的危險程度，根據(jù)無人駕駛車輛的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛車輛行駛減速或者緊急制動。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，其特征在于，所述無人駕駛車輛的危險程度包括危險程度低、危險程度中等及危險程度嚴(yán)重； 當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度低時，生成第一控制指令，第一指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息； 當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度中等時，生成第二控制指令，第二指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，并控制無人駕駛車輛行駛減速； 當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度嚴(yán)重時，生成第三控制指令，第三控制指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，并控制無人駕駛車輛緊急制動。 8.露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括： 車載北斗定位定向終端，用于檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度，并傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器； 遠(yuǎn)程服務(wù)器，用于接收所述車載北斗定位定向終端檢測的無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度，結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置；分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括： 特征數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)對比模塊，用于結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置； 行駛狀態(tài)判斷模塊，用于分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括： 異常程度判定模塊，用于根據(jù)無人駕駛車輛行駛異常狀態(tài)，判定無人駕駛車輛的危險程度，根據(jù)無人駕駛車輛的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛車輛行駛減速或者緊急制動。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智慧礦山生產(chǎn)安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)中，對礦卡運(yùn)輸和行駛過程的安全檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

露天采礦是一個移走礦體上的覆蓋物，得到所需礦物的過程，生產(chǎn)過程包括穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸、排土等作業(yè)流程，其中采用礦卡完成道路運(yùn)輸和排土作業(yè)是大型露天礦山的首選，道路運(yùn)輸作業(yè)具有靈活性高，便于適配采掘進(jìn)度，無前期基礎(chǔ)建設(shè)投入即可開展生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

隨著礦山開展智能化、無人化生產(chǎn)方式的改變，集成無人運(yùn)輸線控系統(tǒng)、無人駕駛控制系統(tǒng)成為一種先進(jìn)的生產(chǎn)方式，同時對礦山生產(chǎn)環(huán)境提出新的要求。無人駕駛礦卡具有高度自動化、高度冗余性設(shè)計和全方位感知能力的特點(diǎn)，是礦山技術(shù)升級的方向，智能化、無人化、遠(yuǎn)程化也從根本上提升了礦山生產(chǎn)人員的安全性。但由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中人員的減少，無人駕駛礦卡運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備安全性就成為安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。造成無人駕駛中出現(xiàn)安全性問題有以下幾個方面：

(1)車輛本身出現(xiàn)的問題未能及時發(fā)現(xiàn)處理

在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時間長、載重大時，往往會出現(xiàn)零件變形、發(fā)熱，轉(zhuǎn)軸彎曲等不易監(jiān)測到的問題，此時車輛存在失控的可能性。

(2)駕駛控制的問題

在無人駕駛中，由于自動化控制車輛與人控制系統(tǒng)的行為模式不同，導(dǎo)致車輛運(yùn)行中的磨損件和易損件消耗也不相同，也有可能會出現(xiàn)車輛行駛中故障。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法及系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)并檢測到礦卡行駛存在的安全危險，以便及時控制礦卡制動，規(guī)避相應(yīng)的安全危險發(fā)生。

本發(fā)明第一方面提供一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法，該方法包括：獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)；檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度；結(jié)合所述露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置；分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)包括道路容許行駛的安全位置、道路容許行駛的方向及道路容許行駛的速度。

進(jìn)一步的，所述結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置的步驟包括：將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛位置與道路容許行駛的安全位置進(jìn)行對比，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛距離道路的橫向偏差；將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛方向與道路容許行駛的方向進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛狀態(tài)下，無人駕駛車輛的行駛方向與防護(hù)提邊沿容許行駛方向的夾角；將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛行駛速度與道路容許行駛的速度進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛碾壓到防護(hù)提邊沿的時間；根據(jù)當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角、行駛橫向偏差以及碾壓到防護(hù)提邊沿的時間，推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置。

進(jìn)一步的，若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置位于設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則無人駕駛車輛行駛狀態(tài)正常。

進(jìn)一步的，若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，或未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置超出設(shè)定的閾值范圍，則無人駕駛車輛行駛狀態(tài)異常。

進(jìn)一步的，還包括：根據(jù)無人駕駛車輛行駛異常狀態(tài)，判定無人駕駛車輛的危險程度，根據(jù)無人駕駛車輛的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛車輛行駛減速或者緊急制動。

進(jìn)一步的，所述無人駕駛車輛的危險程度包括危險程度低、危險程度中等及危險程度嚴(yán)重；當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度低時，生成第一控制指令，第一指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息；當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度中等時，生成第二控制指令，第二指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，并控制無人駕駛車輛行駛減速；當(dāng)判定無人駕駛車輛的危險程度嚴(yán)重時，生成第三控制指令，第三控制指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，并控制無人駕駛車輛緊急制動。

本發(fā)明第二方面提供一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：車載北斗定位定向終端，用于檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度，并傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器；遠(yuǎn)程服務(wù)器，用于接收所述車載北斗定位定向終端檢測的無人駕駛車輛的行駛位置、行駛方向及行駛速度，結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置；分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括：特征數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)對比模塊，用于結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置；行駛狀態(tài)判斷模塊，用于分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛車輛的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛車輛出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛車輛行駛狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括：異常程度判定模塊，用于根據(jù)無人駕駛車輛行駛異常狀態(tài)，判定無人駕駛車輛的危險程度，根據(jù)無人駕駛車輛的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛車輛行駛減速或者緊急制動。

上述的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法及檢測系統(tǒng)，通過獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，來監(jiān)控在道路上行駛的無人駕駛車輛狀態(tài)，當(dāng)檢測到無人駕駛車輛行駛狀態(tài)與采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)特性不同時，作為無人駕駛車輛狀態(tài)出現(xiàn)異常的判據(jù)，根據(jù)無人駕駛車輛狀態(tài)的危險程度控制礦卡行駛減速或者緊急制動，能夠?qū)崿F(xiàn)對露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸過程安全檢測。

附圖說明

為了說明而非限制的目的，現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例、特別是參考附圖來描述本發(fā)明，其中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法的流程圖；

圖2是礦卡行駛狀態(tài)對比防護(hù)提邊沿的檢測情況示意圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的遠(yuǎn)程服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法的流程圖。該露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法通過獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，來監(jiān)控在道路上行駛的無人駕駛車輛狀態(tài)，當(dāng)檢測到無人駕駛車輛行駛狀態(tài)與采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)特性不同時，作為無人駕駛車輛狀態(tài)出現(xiàn)異常的判據(jù)，根據(jù)無人駕駛車輛狀態(tài)的危險程度控制礦卡行駛減速或者緊急制動。

以無人駕駛車輛為無人駕駛礦卡為例，對本實(shí)施例提出的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參閱圖1，該露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法包括以下步驟：

S100，獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，并存儲。

在本實(shí)施例中，露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)包括道路容許行駛的安全位置、道路容許行駛的方向及道路容許行駛的速度。

遠(yuǎn)程服務(wù)器將露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。

S200，檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度。

在本實(shí)施例中，通過車載北斗定位定向終端在本地北斗差分基準(zhǔn)站支持下檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度。車載北斗定位定向終端通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將檢測的當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器。

S300，結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置。

遠(yuǎn)程服務(wù)器將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置和行駛方向與數(shù)據(jù)庫中保存的露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置。

在本實(shí)施例中，步驟S300的具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

S301，將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛位置與道路容許行駛的安全位置進(jìn)行對比，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡距離道路的橫向偏差。

S302，將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛方向與道路容許行駛的方向進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛狀態(tài)下，無人駕駛礦卡的行駛方向與防護(hù)提邊沿容許行駛方向的夾角。

S303，將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛速度與道路容許行駛的速度進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡碾壓到防護(hù)提邊沿的時間。

S304，根據(jù)當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角、行駛橫向偏差以及碾壓到防護(hù)提邊沿的時間，推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置。

圖2為礦卡行駛狀態(tài)對比防護(hù)提邊沿的檢測情況示意圖。如圖2中(a)所示，當(dāng)?shù)V卡在道路正常行駛時，可以看出：①礦卡行駛的方向與右側(cè)道路的切線方向基本一致；②礦卡右輪與右側(cè)道路邊沿保持一定的橫向距離；③礦卡維持行駛方向的未來數(shù)秒內(nèi)，仍保持在道路內(nèi)側(cè)。

如圖2中(b)所示，在礦卡即將沖出道路時，可以看出：①礦卡行駛的方向與右側(cè)道路的切線存在一定的夾角；②礦卡右輪與右側(cè)道路邊沿的橫向距離很??；③礦卡維持行駛方向的未來數(shù)秒內(nèi)，將沖出到道路外側(cè)。

S400，設(shè)定相應(yīng)的閾值，該閾值包括行駛方向?qū)?yīng)的第一閾值，行駛橫向偏差對應(yīng)的第二閾值，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置對應(yīng)的第三閾值。

S500，分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對無人駕駛礦卡在道路運(yùn)行中的安全性檢測。

若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角超出設(shè)定的第一閾值，或者前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛橫向偏差超出設(shè)定的第二閾值，或者未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置超出設(shè)定的第三閾值，則說明無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)異常。

若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角處于第一閾值范圍內(nèi)，前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛橫向偏差處于第二閾值范圍內(nèi)，且未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置處于第三閾值范圍內(nèi)，則說明無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)正常。

S600，若無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)異常，則判定無人駕駛礦卡的危險程度，根據(jù)無人駕駛礦卡的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛礦卡行駛減速或者緊急制動。

在本實(shí)施例中，無人駕駛礦卡的危險程度包括危險程度低、危險程度中等及危險程度嚴(yán)重。

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度低時，生成第一控制指令，第一指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息。該報警信息可作為管理改進(jìn)無人駕駛礦卡的依據(jù)，避免后續(xù)無人駕駛生產(chǎn)中更為嚴(yán)重問題的發(fā)生。

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度中等時，生成第二控制指令，第二指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，向車載終端發(fā)送安全制動指令，使無人駕駛礦卡行駛減速，以控制車輛安全停車，檢討控制生產(chǎn)系統(tǒng)可能存在的問題。

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度嚴(yán)重時，生成第三控制指令，第三控制指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，向車載終端發(fā)送最高緊急制動指令，控制車輛立即制動車，以保障車輛設(shè)備的安全。

上述的檢測方法，通過綜合檢測行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向、行駛速度和實(shí)時高精度定位，結(jié)合道路邊沿的特征數(shù)據(jù)，通過設(shè)定相應(yīng)的閾值，完全可以實(shí)現(xiàn)對無人駕駛礦卡在道路運(yùn)行中的安全性進(jìn)行檢測；并且當(dāng)?shù)V卡行駛超出路沿設(shè)定閾值時，生成相應(yīng)的控制指令，以發(fā)送安全制動指令控制礦卡及時停車。

礦山無人駕駛生產(chǎn)方式，通過技術(shù)的升級避免了生產(chǎn)人員在生產(chǎn)現(xiàn)場可能存在的危險，提高了生產(chǎn)安全性。而本發(fā)明針對無人駕駛的生產(chǎn)方式，在礦卡無人駕駛運(yùn)輸過程中，結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，采用自動化的檢測手段，規(guī)避了無人駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時造成的車輛安全事故，是智能化、自動化生產(chǎn)過程中，對重大生產(chǎn)設(shè)備的安全保護(hù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時也是對無人駕駛生產(chǎn)方式的一個安全檢測補(bǔ)充。

傳統(tǒng)的無人駕駛控制方式采用事先或者后臺系統(tǒng)規(guī)劃的礦卡行駛路徑，之后控制礦卡的運(yùn)輸行駛方法。而本發(fā)明從道路特征角度，監(jiān)測無人駕駛礦卡在道路中行駛的狀態(tài)是否存在危險，獨(dú)立于無人駕駛的控制檢測方法，可以作為獨(dú)立的生產(chǎn)安全監(jiān)控手段，對無人駕駛生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時安全檢測。

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的一種露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)的流程圖。該露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)通過檢測無人駕駛車輛的行駛方向、行駛速度及位置信息，來檢測無人駕駛車輛行駛狀態(tài)，當(dāng)檢測到無人駕駛車輛行駛狀態(tài)與采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)特性不同時，作為無人駕駛車輛狀態(tài)出現(xiàn)異常的判據(jù)，根據(jù)無人駕駛車輛狀態(tài)的危險程度控制礦卡行駛減速或者緊急制動。

以無人駕駛車輛為無人駕駛礦卡為例，對本實(shí)施例提出的露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參閱圖3，該露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測系統(tǒng)包括：

車載北斗定位定向終端100，用于檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度，并傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器。

遠(yuǎn)程服務(wù)器200，用于接收車載定位定向終端檢測的當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度，獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，并存儲；結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置；設(shè)定相應(yīng)的閾值，分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)；若無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)異常，則判定無人駕駛礦卡的危險程度，根據(jù)無人駕駛礦卡的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛礦卡行駛減速或者緊急制動。

在本實(shí)施例中，車載北斗定位定向終端100在本地北斗差分基準(zhǔn)站300支持下檢測當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置、行駛方向及行駛速度。車載北斗定位定向終端100通過無線通信網(wǎng)絡(luò)400將檢測的當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛位置和行駛方向傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器200。

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的遠(yuǎn)程服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖4，遠(yuǎn)程服務(wù)器200包括特征數(shù)據(jù)獲取模塊201、數(shù)據(jù)對比模塊202、行駛狀態(tài)判斷模塊203及異常程度判定模塊204。

其中，特征數(shù)據(jù)獲取模塊201，用于獲取露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，并存儲。

在本實(shí)施例中，露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)包括道路容許行駛的安全位置、道路容許行駛的方向及道路容許行駛的速度。

其中，數(shù)據(jù)對比模塊202，用于結(jié)合露天采場道路的防護(hù)提邊沿特征數(shù)據(jù)，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置。

在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)對比模塊202計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，并推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛位置與道路容許行駛的安全位置進(jìn)行對比，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡距離道路的橫向偏差。

將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛方向與道路容許行駛的方向進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛狀態(tài)下，無人駕駛礦卡的行駛方向與防護(hù)提邊沿容許行駛方向的夾角。

將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡行駛速度與道路容許行駛的速度進(jìn)行比較，計算當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡碾壓到防護(hù)提邊沿的時間。

根據(jù)當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角、行駛橫向偏差以及碾壓到防護(hù)提邊沿的時間，推算未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置。

其中，行駛狀態(tài)判斷模塊203，用于設(shè)定相應(yīng)的閾值，分別將當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角和行駛橫向偏差，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置與設(shè)定的相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，判斷無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，行駛狀態(tài)判斷模塊203判斷無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

設(shè)定相應(yīng)的閾值，該閾值包括行駛方向?qū)?yīng)的第一閾值，行駛橫向偏差對應(yīng)的第二閾值，以及未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置對應(yīng)的第三閾值。

若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角超出設(shè)定的第一閾值，或者前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛橫向偏差超出設(shè)定的第二閾值，或者未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置超出設(shè)定的第三閾值，則說明無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)異常。

若當(dāng)前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向夾角處于第一閾值范圍內(nèi)，前行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛橫向偏差處于第二閾值范圍內(nèi)，且未來數(shù)秒內(nèi)的無人駕駛礦卡出現(xiàn)位置處于第三閾值范圍內(nèi)，則說明無人駕駛礦卡行駛狀態(tài)正常。

其中，異常程度判定模塊204，用于根據(jù)無人駕駛礦卡行駛異常程度，判定無人駕駛礦卡的危險程度，根據(jù)無人駕駛礦卡的危險程度生成相應(yīng)的控制指令，以控制無人駕駛礦卡行駛減速或者緊急制動。

在本實(shí)施例中，異常程度判定模塊204根據(jù)無人駕駛礦卡行駛異常程度，判定無人駕駛礦卡的危險程度的具體實(shí)現(xiàn)方式為：

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度低時，生成第一控制指令，第一指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息。該報警信息可作為管理改進(jìn)無人駕駛礦卡的依據(jù)，避免后續(xù)無人駕駛生產(chǎn)中更為嚴(yán)重問題的發(fā)生。

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度中等時，生成第二控制指令，第二指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，向車載終端發(fā)送安全制動指令，使無人駕駛礦卡行駛減速，以控制車輛安全停車，檢討控制生產(chǎn)系統(tǒng)可能存在的問題。

當(dāng)判定無人駕駛礦卡的危險程度嚴(yán)重時，生成第三控制指令，第三控制指令用于控制聲光報警器聲光報警并記錄報警信息外，向車載終端發(fā)送最高緊急制動指令，控制車輛立即制動車，以保障車輛設(shè)備的安全。

上述的檢測系統(tǒng)，通過綜合檢測行駛過程中無人駕駛礦卡的行駛方向、行駛速度和實(shí)時高精度定位，結(jié)合道路邊沿的特征數(shù)據(jù)，通過設(shè)定相應(yīng)的閾值，完全可以實(shí)現(xiàn)對無人駕駛礦卡在道路運(yùn)行中的安全性進(jìn)行檢測；并且當(dāng)?shù)V卡行駛超出路沿設(shè)定閾值時，生成相應(yīng)的控制指令，以發(fā)送安全制動指令控制礦卡及時停車。

上述具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，取決于設(shè)計要求和其他因素，可以發(fā)生各種各樣的修改、組合、子組合和替代。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。

露天礦山無人駕駛生產(chǎn)運(yùn)輸安全的檢測方法及系統(tǒng).pdf