[发明专利]一种矿用轨道电机车动态包络线的构建方法

说明书

本发明公开了一种矿用轨道电机车动态包络线的构建方法，该构建方法包括以下步骤：构建装置上的检测系统通过动态扫描感知环境信息；自动驾驶控制器对扫描的环境信息进行成像；自动驾驶控制器通过对动态的成像进行轨道识别，并划定前方运行的安全区域，并将综合信息反馈整车控制器；整车控制器结合车辆行驶目标及前方安全包络线区域进行自动驾驶。本发明可以解决现有的煤矿井下电机车运行轨道的动态成像技术不稳定，采用普通方式建立的轨道模型负责，处理速度慢，对运行包络线不能进行功能划分；同时，电机车在煤矿轨道上因掉落碎石矿渣容易导致运行的不稳定而产生颠簸的问题。

技术领域

本发明涉及轨道电机车动态包络线构建领域，具体的说是一种矿用轨道电机车动态包络线的构建方法。

背景技术

矿用轨道电机车是辅助运输的主要方式，目前煤矿轨道电机车完全依赖司机控制车辆，而司机疲劳等人为因素易导致非主观超速、闯红灯、车辆追尾等安全问题。据统计，辅助运输事故是矿井三大事故之一，平巷运输事故发生次数占总运输事故的42.14％，伤亡人数达41.12％，而电机车事故位居平巷运输事故首位。因此，亟需研发无人驾驶电机车，使煤矿减人增效，提高装备运行安全性，而无人驾驶电机车需要进行动态包络线构建来自动探测煤矿轨道情况。

但是现有的矿用轨道电机车动态包络线在构建过程中仍存在一定缺陷，煤矿井下电机车运行轨道的动态成像技术不稳定，采用普通方式建立的轨道模型，处理速度慢，对运行包络线不能进行功能划分；同时，电机车在煤矿轨道上因掉落碎石矿渣容易导致运行的不稳定而产生颠簸，一方面容易导致采集到的数据以及成像信息不准确，另一方面容易导致电机车脱轨而存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用轨道电机车动态包络线的构建方法，可以解决现有的煤矿井下电机车运行轨道的动态成像技术不稳定，采用普通方式建立的轨道模型，处理速度慢，对运行包络线不能进行功能划分；同时，电机车在煤矿轨道上因掉落碎石矿渣容易导致运行的不稳定而产生颠簸，一方面容易导致采集到的数据以及成像信息不准确，另一方面容易导致电机车脱轨而存在一定的安全隐患。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种矿用轨道电机车动态包络线的构建方法，该构建方法包括以下步骤：

S1、构建装置上的检测系统通过动态扫描感知环境信息；

S2、自动驾驶控制器对扫描的环境信息进行成像；

S3、自动驾驶控制器通过对动态的成像进行轨道识别，并划定前方运行的安全区域，并将综合信息反馈整车控制器；

S4、整车控制器结合车辆行驶目标及前方安全包络线区域进行自动驾驶；其中，

所述的构建装置还包括车身、驾驶室和移动机构，所述驾驶室固定在车身顶部，所述车身上安装有一个电源，所述检测系统固定在驾驶室上，所述移动机构固定在车身底部，所述检测系统包括激光雷达传感器、毫米波雷达和处理模块，所述处理模块电连接激光雷达传感器和毫米波雷达；所述车身上安装有撒沙器，所述驾驶室的外部安装有缓冲器。

优选的，所述S1中的地面车辆通过激光雷达传感器进行环境感知时，采用连续多帧点云数据叠加的方式，得到稳定的巷道点云模型，并在此基础上检测轨道位置，最后进行轨道附近的障碍物检测，根据检测结果来划定前方运行的安全区域并执行相应的反应机制，具体如下：

步骤一：建立稳定的巷道模型