CN112947257A - 一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法，其中，该装置包括：车端通信单元，用于传输智能终端的无人驾驶指令；无人驾驶控制单元，用于在接收到无人驾驶指令时，判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；在无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求时，控制无人驾驶矿车进入无人驾驶模式，并获取无人驾驶矿车的驾驶控制信息；基于无人驾驶模式和驾驶控制信息生成驾驶控制指令；整车控制单元，用于根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。通过本发明，可以保障矿区人员及矿车的安全需求，降低人员操作失误率及人工成本支出，实现真正的无人驾驶。

Description

一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，特别是一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法。

背景技术

目前，无人驾驶矿车与远程控制设备的交互主要用于车端数据上传、矿车轨迹路线和高清地图下载等，而无人驾驶矿车在进入无人驾驶模式时，必须增加车辆安全员，由车辆安全员完成矿车上下电控制以及促发无人驾驶请求，无法真正实现无人驾驶、无人干预。由于用于开采的矿车工作环境恶劣，危险程度高，矿区人员不仅安全风险高，还需要对矿区人员完成矿车进入无人驾驶前的基本操作，增加了人工成本支出，而在矿车实际运行过程中，安全员存在大量错误操作或盲目干预车辆运行，进而造成车辆频繁停车，容易影响工作效率甚至引发安全问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法，通过在无人驾驶矿车端设置车端通信单元、整车控制单元和无人驾驶控制单元，通过车端通信单元与智能终端的无线连接进行矿车数据交互，并通过无人驾驶控制单元生成无人驾驶指令，整车控制单元根据无人驾驶指令对无人驾驶矿车进行实际控制，使操作人员能够无需前往驾驶，远程控制矿车运行，保证矿区人员安全，做到低失误、高效率的矿车运行，实现真正的无人驾驶。

依据本发明第一方面，提供了一种无人驾驶矿车的远程控制装置，包括：

车端通信单元，用于传输智能终端的无人驾驶指令；

无人驾驶控制单元，用于在接收到所述车端通信单元传输的所述智能终端的无人驾驶指令时，判断所述无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；在所述无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求时，控制所述无人驾驶矿车进入无人驾驶模式；获取所述无人驾驶矿车的驾驶控制信息，基于所述无人驾驶模式和所述驾驶控制信息生成驾驶控制指令；

整车控制单元，用于接收所述无人驾驶控制单元发送的所述驾驶控制指令，并根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

可选地，所述无人驾驶模式包括在所述智能终端控制下进行行驶的遥控驾驶模式；所述驾驶控制信息包括：遥控驾驶任务及远程控制指令；

所述无人驾驶控制单元，还用于基于所述遥控驾驶任务判断所述远程控制指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述远程控制指令满足矿车行驶安全要求时，将所述远程控制指令作为驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

可选地，所述无人驾驶控制单元，还用于当所述远程控制指令不满足矿车行驶安全要求时，基于所述遥控驾驶任务及感知定位系统调整所述远程控制指令以生成驾驶控制指令，并将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元。

可选地，所述无人驾驶模式包括所述无人驾驶矿车自动行驶的自动驾驶模式；所述驾驶控制信息包括：自动驾驶任务；

所述无人驾驶控制单元，还用于基于所述自动驾驶任务生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，并将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

可选地，所述车端通信单元还用于传输所述智能终端发送的矿车上电指令；

所述整车控制单元，还用于在接收到所述车端通信单元传输的矿车上电指令时控制所述无人驾驶矿车上电；

所述车端通信单元，还用于在所述无人驾驶矿车上电后的预设时间内接收到所述智能终端发送的矿车启动指令时，将所述矿车启动指令转发至所述整车控制单元，由所述整车控制单元控制所述无人驾驶矿车启动；或，

所述车端通信单元还用于传输所述智能终端发送的一键启动指令；

所述整车控制单元，还用于在接收到所述车端通信单元传输的一键启动指令时控制所述无人驾驶矿车启动；

其中，所述矿车上电指令和/或所述一键启动指令是所述车端通信单元判断所述无人驾驶矿车的电池电压达到预设电压值传输的。

可选地，所述车端通信单元，还用于将所述智能终端发送的退出驾驶指令转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于判断所述退出驾驶指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求时，向所述整车控制单元发送矿车停车指令并退出无人驾驶模式；

所述整车控制单元，还用于根据矿车停车指令控制无人驾驶矿车停车。

可选地，所述整车控制单元，还用于在所述无人驾驶矿车上电后的预设时间内未接收到所述车端通信单元转发的由所述智能终端发送的矿车启动指令时，控制矿车自动下电；或，

所述车端通信单元，还用于当所述无人驾驶矿车退出无人驾驶模式后接收到所述智能终端发送的矿车下电指令时，将所述矿车下电指令发送至所述整车控制单元，由整车控制单元控制所述无人驾驶矿车下电；或，

所述车端通信单元，还用于在所述无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时将所述智能终端发送的一键下电指令转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于判断所述一键下电指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述一键下电指令满足矿车行驶安全要求时，退出无人驾驶模式，依次向所述整车控制单元发送矿车停车指令和矿车下电指令；

所述整车控制单元，还用于根据所述退出驾驶指令控制无人驾驶矿车停车，并根据所述矿车下电指令控制所述无人驾驶矿车下电。

可选地，所述整车控制单元，还用于在控制所述无人驾驶矿车上电之前，向所述车端通信单元发送握手验证指令；

所述车端通信单元，还用于接收到所述握手验证指令后，通过预设算法计算得到握手验证结果并反馈至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于判断所述握手验证结果是否正确；

当所述握手验证结果正确且未超过预设反馈时间时，所述握手验证通过；当所述握手验证结果不正确或反馈超过预设反馈时间时，再次与所述车端通信单元进行握手验证；

当所述握手验证结果错误次数超过预设错误次数时，所述握手验证未通过。

可选地，所述车端通信单元，还用于当所述无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收所述智能终端发送的模式切换指令，并转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于识别所述模式切换指令对应的目标驾驶模式，在所述目标驾驶模式下生成驾驶控制指令，将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制矿车行驶。

依据本发明的第二发明，提供了一种无人驾驶矿车的远程控制方法，应用于无人驾驶矿车，包括：

接收智能终端传输的无人驾驶指令，判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；

若所述无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求，则控制所述无人驾驶矿车进入无人驾驶模式，并接收所述智能终端发送的驾驶控制信息；

基于所述无人驾驶模式和所述驾驶控制信息生成驾驶控制指令；并根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车进行行驶。

本发明提供的一种无人驾驶矿车的远程控制装置及方法，通过在无人驾驶矿车中设置车端通信单元使智能终端与无人驾驶矿车难过进行远程数据交互，无人驾驶控制单元通过获取智能终端传输的矿车驾驶任务生成符合矿车运行安全的驾驶控制指令，整车控制单元通过握手验证识别车端通信单元身份，并基于驾驶控制指令完成对无人驾驶矿车的实际控制，且矿车在进行无人驾驶模式时，操作人员可以根据实际情况设置遥控驾驶模式或自动驾驶模式，满足了矿车在不同情况下的不同运行需求，另外，本发明提供的方案在无人驾驶矿车进行遥控驾驶时，可以自动判别操作人员的驾驶方式是否符合矿车运行安全需求，在操作人员驾驶方式出现失误时自动采取安全措施。本发明既在实现真正的无人驾驶的基础上满足了不同情况下的驾驶模式需求，降低了人工操作的失误率及人工成本支出，保障了矿区人员及矿车的安全需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明一实施例提供的无人控制矿车的远程控制装置的结构示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的无人控制矿车的远程控制系统的结构示意图；

图3示出了本发明一实施例提供的无人控制矿车的远程控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种无人控制矿车的远程控制装置，如图1所示，该装置可以包括：车端通信单元110、无人驾驶控制单元120及整车控制单元130。

车端通信单元110，用于传输智能终端的无人驾驶指令。

其中，智能终端为无人驾驶矿车远程监控和指令下发的操作终端，可以通过后台服务器与无人驾驶矿车的车端通信单元110进行无线连接及数据传输。后台服务器为在智能终端和无人驾驶矿车之间进行数据转发的服务器装置。车端通信单元110为无人驾驶矿车进行对外通信的工作单元，连接无人驾驶矿车上的环视摄像头，并将环视摄像头采集无人驾驶矿车的视频数据传输至智能终端进行展示。操作人员可以根据智能终端获取无人驾驶矿车的视频数据并下发矿车控制指令至车端通信单元110。

无人驾驶控制单元120，用于在接收到车端通信单元传输的智能终端的无人驾驶指令时，判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；在无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求时，控制无人驾驶矿车进入无人驾驶模式；并获取无人驾驶矿车的驾驶控制信息，基于无人驾驶模式和驾驶控制信息生成驾驶控制指令。

若无人驾驶矿车的车辆状态不满足无人驾驶要求，无人驾驶控制单元120将矿车状态不满足无人驾驶要求的原因通过车端通信单元110反馈至智能终端，操作人员可以参考无人驾驶矿车的车辆状态判断结果控制矿车进行后续操作。

整车控制单元130，用于接收无人驾驶控制单元发送的驾驶控制指令，并根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。

其中，无人驾驶控制单元120为无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时自动生成并下发驾驶控制指令的工作单元。整车控制单元130为进行无人驾驶矿车实际运行的工作单元。

本发明中无人驾驶矿车与智能终端无线连接，使操作人员无需前往驾驶矿车，通过远程操作即可控制无人驾驶矿车运行，保障了操作人员的人身安全。通过设置无人驾驶控制装置的三个不同的功能单元，实现无人驾驶矿车远程控制的流程化、模块化，便于矿车操控且出现问题时易追溯。

可选地，在接收到无人驾驶指令之前，车端通信单元110还可以传输智能终端发送的矿车上电指令；整车控制单元130还用于在接收到车端通信单元传输110的矿车上电指令时控制无人驾驶矿车上电；车端通信单元110还用于在无人驾驶矿车上电后的预设时间内接收到智能终端发送的矿车启动指令时，将矿车启动指令转发至整车控制单元130，由整车控制单元130控制无人驾驶矿车启动；其中，矿车上电指令是车端通信单元110判断无人驾驶矿车的电池电压达到预设电压值传输的。

也就是说，无人驾驶矿车处于下电状态时，操作人员可以通过智能终端向无人驾驶矿车发送矿车上电指令，车端通信单元110接收到矿车上电指令后被唤醒，判断矿车电池电压是否达到预设值，若矿车电池电压达到预设值以上，通过CAN总线1将矿车上电指令转发至整车控制单元130。

可选地，当整车控制单元130接收到矿车上电指令时，整车控制单元130还用于向车端通信单元110发送握手验证指令；车端通信单元110还用于接收到握手验证指令后，通过预设算法计算得到握手验证结果并反馈至整车控制单元；整车控制单元130还用于判断握手验证结果是否正确；当握手验证结果正确且未超过预设反馈时间时，握手验证通过；当握手验证结果不正确或反馈超过预设反馈时间时，再次与车端通信单元110进行握手验证；当握手验证结果错误次数超过预设错误次数时，握手验证未通过。车端通信单元110还用于将握手验证结果反馈至智能终端。

也就是说，当整车控制单元130接收到矿车上电指令时，与车端通信单元110进行握手验证，以识别车端通信单元110身份，判断车端通信单元110是否正常工作。例如，整车控制单元130通过CAN总线1向车端通信单元110发送SEED，车端通信单元110按照预设算法处理生成KEY，并在预设的反馈时间内将KEY发送至整车控制单元130，若KEY与整车控制单元130的内部计算结果相一致，则握手验证通过，整车控制单元130被唤醒。若KEY反馈时间超过预设反馈时间或KEY计算错误达到3次，则握手验证未通过，整车控制单元130将在预设休眠时间自动休眠，直到再次接受到矿车上电指令时再次与车端通信单元110进行握手验证。车端通信单元110可以将握手验证结果发送至智能终端供操作人员参考以进行后续操作。

具体地，握手验证过程可以为：整车控制单元130发送SEED1＝A，车端通信单元110按照预设算法B＝((A+10)*2-3)/5生成KEY1＝B并将KEY1发送至整车控制单元130，整车控制单元130依据相同的内部算法得到C，若KEY1＝C，则整车控制单元130与车端通信单元110的握手验证通过，整车控制单元130被唤醒并与车端通信单元110建立通信；若KEY1不等于C，则整车控制单元130再次发送SEED2进行验证，如此循环3次，若仍无法建立通信，则在本次矿车上电期间不再发送SEED，整车控制单元130直到休眠后再次进行握手验证被唤醒。

在实际应用中，握手验证方法和预设算法也可以根据不同的操作需求进行设置，本发明实施例对此不做限定。

本实施例中，在无人驾驶矿车各装置全部上电之前通过整车控制单元130与车端通信单元110的握手验证，可以确保车端通信单元110的正常工作，也可以防止其他控制器误发指令，或者第三方冒充车辆控制器。

可选地，若整车控制单元130与车端通信单元110的握手验证通过，则整车控制单元130通过控制无人驾驶矿车继电器完成ACC档电控制及ON档电控制，此时无人驾驶控制单元120被唤醒，环视摄像头完成上电，此时无人驾驶矿车完成全部上电。操作人员可以通过智能终端查看无人驾驶矿车的状态信息以及视频数据，并当车辆周围环境满足启动条件时，在无人驾驶矿车上电后的预设时间内，通过智能终端下发矿车启动指令至车端通信单元110，整车控制单元130在接收到车端通信单元110转发的矿车启动指令时，启动无人驾驶矿车的动力系统，此时无人驾驶矿车被启动，进入准备运行状态。

进一步地，整车控制单元130还用于在无人驾驶矿车上电后的预设时间内未接收到所述车端通信单元转发的由智能终端发送的矿车启动指令时，控制矿车自动下电。

也就是说，在无人驾驶矿车全部上电之后，如果在预设时间内操作人员未通过智能终端向无人驾驶矿车发送矿车启动指令，整车控制单元130自动下电，可以避免无人驾驶矿车的蓄电池亏损。

可选地，车端通信单元110还可以接收智能终端发送的一键启动指令；当判断无人驾驶矿车的电池电压达到预设电压值时将一键启动指令传输至整车控制单元130；整车控制单元130还可以在接收到车端通信单元110传输的一键启动指令时控制无人驾驶矿车启动。

也就是说，当无人驾驶矿车处于下电状态时，操作人员可以直接通过智能终端下发一键启动指令，车端通信单元110在无人驾驶矿车的电池电压达到预设电压时将一键启动指令转发至整车控制单元130，整车控制单元130在与车端通信单元110的握手验证通过后，控制无人驾驶矿车继电器完成ACC档电控制及ON档电控制，并控制无人驾驶矿车的发电机完成矿车启动，无人驾驶矿车进入准备运行状态。通过设置一键启动指令，操作人员可以根据实际需求灵活选择矿车启动方式，节省了矿车启动时间，增加了矿车操控的便捷性。

进一步地，在无人驾驶矿车进入准备运行状态后，操作人员可以通过智能终端向无人驾驶矿车发送无人驾驶指令，无人驾驶指令由车端通信单元110转发至无人驾驶控制单元120，此时无人驾驶控制单元120判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求。例如，判断无人驾驶矿车的转向系统、动力系统、无人驾驶系统等各工作系统是否故障、是否在线并正常运行，无人驾驶定位系统是否稳定可靠等，若无人驾驶矿车的各系统均正常工作，则认为无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求，可进入无人驾驶模式；若无人驾驶矿车存在某部分出现故障无法正常运行，则认为无人驾驶矿车的车辆状态不满足无人驾驶要求，并将矿车状态不满足无人驾驶要求的原因通过车端通信单元110反馈至智能终端。

当无人驾驶控制单元120判断无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求后，将矿车状态满足无人驾驶要求通过车端通信单元110反馈至智能终端，此时操作人员可以通过智能设备可选择无人驾驶矿车的无人驾驶模式。

可选地，无人驾驶模式包括在智能终端控制下进行行驶的遥控驾驶模式；驾驶控制信息包括：遥控驾驶任务及远程控制指令。

无人驾驶控制单元120还用于基于遥控驾驶任务判断远程控制指令是否满足矿车行驶安全要求，当远程控制指令满足矿车行驶安全要求时，将远程控制指令作为驾驶控制指令发送至整车控制单元130；整车控制单元130还用于根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。

也就是说，当操作人员通过智能设备选择的无人驾驶模式为遥控驾驶模式时，无人驾驶控制单元120通过车端通信单元110获取智能终端传输的遥控驾驶任务及远程控制指令。其中，遥控驾驶任务包括任务信息、任务坐标及高清地图等信息，远程控制指令为操作人员根据矿车运行状态及视频数据下发的矿车驾驶指令，例如油门、刹车、制动指令等。当无人驾驶矿车处于遥控驾驶模式时，无人驾驶控制单元120根据遥控驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统判断操作人员下发的远程控制指令是否符合矿车行驶安全要求，若远程控制指令符合矿车行驶安全要求，则无人驾驶控制单元120将远程控制指令作为可直接控制矿车运行的驾驶控制指令，发送至整车控制单元130，整车控制单元130根据驾驶控制指令控制矿车行驶。

进一步地，无人驾驶控制单元120还用于当远程控制指令不满足矿车行驶安全要求时，基于遥控驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统调整远程控制指令以生成驾驶控制指令，并将驾驶控制指令发送至整车控制单元130。无人驾驶控制单元120还可以将远程控制指令不满足矿车行驶安全要求的原因及处理措施反馈至智能终端供操作人员参考以进行后续操作。

举例来说，当操作人员下发的远程控制指令存在碰撞风险时，无人驾驶控制单元120控制整车控制单元130促发AEB功能进行紧急停车；或是远程控制指令的转向角度超过预设的转向角度极限值时，无人驾驶控制单元120控制整车控制单元130按照预设转向角度控制矿车转向；或是由于信号延迟导致的操作人员未能及时获取矿车视频数据并下发远程控制指令，无人驾驶控制单元120根据遥控驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统自动生成驾驶控制指令等等。

无人驾驶控制单元120通过判断远程控制指令是否满足矿车行驶安全要求并在远程控制指令存在安全风险时自动采取安全措施，可以弥补操作人员的操作失误，为矿区人员及矿车安全提供了保障。

可选地，无人驾驶模式包括无人驾驶矿车自动行驶的自动驾驶模式；驾驶控制信息包括：自动驾驶任务。

无人驾驶控制单元120还用于基于自动驾驶任务生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，并将驾驶控制指令发送至整车控制单元；整车控制单元130还用于根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。

也就是说，当操作人员通过智能设备选择的无人驾驶模式为自动驾驶模式时，无人驾驶控制单元120通过车端通信单元110获取智能终端传输的自动驾驶任务。其中，自动驾驶任务包括任务信息、任务坐标及高清地图等信息，无人驾驶控制单元120根据自动驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统自动生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，整车控制单元130根据无人驾驶控制单元120自动生成的驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。

可选地，车端通信单元110还用于当无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收智能终端发送的模式切换指令，并转发至无人驾驶控制单元120；无人驾驶控制单元120还用于识别模式切换指令对应的目标驾驶模式，在目标驾驶模式下生成驾驶控制指令，将驾驶控制指令发送至整车控制单元130；整车控制单元130还用于根据驾驶控制指令控制矿车行驶。

当无人驾驶矿车处于自动驾驶模式或遥控驾驶模式时，若操作人员需要根据实际情况进行模式切换，可以下发矿车停车指令控制无人驾驶矿车停车后下发模式切换指令以切换无人驾驶模式，无人驾驶控制单元120根据模式切换指令识别目标驾驶模式为自动驾驶模式或遥控驾驶模式，并根据目标驾驶模式生成对应的驾驶控制指令发送至整车控制单元130控制无人驾驶矿车行驶；若操作人员在无人驾驶矿车在未停车的行驶过程中通过智能终端下发模式切换指令，则无人驾驶控制单元120向整车控制单元130发送矿车停车指令，控制无人驾驶矿车刹车后再根据模式切换指令对应的目标切换任务生成驾驶控制指令发送至整车控制单元130控制无人驾驶矿车行驶。

本发明实施例中，通过设置模式切换功能，操作人员可以根据实际需求灵活切换无人驾驶模式，不仅体现了矿车控制的便捷性及灵敏度，也为矿车运行任务节省了操作时间，提高了操作人员的驾车体验舒适度。

进一步地，车端通信单元110还可以用于将智能终端发送的退出驾驶指令转发至无人驾驶控制单元120；无人驾驶控制单元120还用于判断退出驾驶指令是否满足矿车行驶安全要求，当退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求时，向整车控制单元130发送矿车停车指令并退出无人驾驶模式；整车控制单元130根据退出驾驶指令控制无人驾驶矿车停车。

当无人驾驶矿车完成无人驾驶任务后，操作人员可以通过智能终端向车端通信单元110下发退出驾驶指令，当无人驾驶控制单元120接收到车端通信单元110转发的退出驾驶指令时，可以根据矿车当前状态及无人驾驶矿车的定位感知系统判断此时无人驾驶矿车是否可以立刻停车并退出无人驾驶模式，若此时无人驾驶矿车可以停车并退出无人驾驶模式，则认为退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求，无人驾驶控制单元120向整车控制单元130发送矿车停车指令并退出无人驾驶模式，整车控制单元130控制无人驾驶矿车停车，使无人驾驶矿车退出无人驾驶模式，此时无人驾驶矿车处于初始的准备运行状态。

进一步地，车端通信单元110还用于当无人驾驶矿车退出无人驾驶模式后接收到智能终端发送的矿车下电指令时，将矿车下电指令发送至整车控制单元130，由整车控制单元130控制无人驾驶矿车下电。

也就是说，当无人驾驶矿车退出无人驾驶模式后，无人驾驶矿车处于空挡驻车、车轮回中、货箱复位、车端无急需修复故障等情况下，操作人员可以通过智能终端向无人驾驶矿车发送矿车下电指令，整车控制单元130控制无人驾驶矿车下电。

可选地，车端通信单元110还用于在无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时将智能终端发送的一键下电指令转发至无人驾驶控制单元；无人驾驶控制单元120还用于判断述一键下电指令是否满足矿车行驶安全要求，当一键下电指令满足矿车行驶安全要求时，退出无人驾驶模式，分步向整车控制单元发送矿车停车指令和矿车下电指令；整车控制单元130还用于根据矿车停车指令控制无人驾驶矿车停车，并根据矿车下电指令控制无人驾驶矿车下电。

也就是说，当无人驾驶矿车处于正在运行的无人驾驶状态下，操作人员可根据实际需求直接下发一键下电指令，无人驾驶控制单元120在接收到车端通信单元110转发的一键下电指令时，可以根据矿车当前状态及无人驾驶矿车的定位感知系统判断此时无人驾驶矿车是否可以立刻停车并退出无人驾驶模式，若此时无人驾驶矿车可以停车并退出无人驾驶模式，则无人驾驶控制单元120分别向整车控制单元130发送矿车停车指令和矿车下电指令，整车控制单元130控制无人驾驶矿车停车后下电。

本发明提出的一种无人驾驶矿车的远程控制的装置，通过设置车端通信单元与智能终端进行数据交互，无人驾驶控制单元生成不同无人驾驶模式的驾驶控制指令，整车控制单元控制无人驾驶矿车实际运行，可以对无人驾驶矿车进行远程的实时监控、指令下发，实现了无人驾驶的流程化、模块化，提高了矿车控制效率及准确度，大大减小了操作失误率及矿车损毁率，节省了操作人员培训成本及矿车维护支出，保障了矿区人员人身安全还可以根据实际情况灵活调整无人驾驶矿车的启动模式、运行模式、下电模式，增加了操作人员的操作便捷度。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如图3所示的无人驾驶矿车的远程控制方法，应用与无人驾驶矿车，该方法至少可以包括以下步骤S301～S303。

步骤S301，接收智能终端传输的无人驾驶指令，判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求。

无人驾驶矿车的车端通信单元与智能终端通过后台服务器进行无线连接，操作人员可以通过智能终端获取无人驾驶矿车的实时视频数据及矿车状态，车端通信单元通过智能终端获取操作人员下发的矿车控制指令。当处于准备运行模式的无人驾驶矿车接收到无人驾驶指令时，需要对无人驾驶矿车的车辆状态进行检测，判断无人驾驶矿车的各工作系统是否故障、是否在线并正常运行，并将矿车状态检测结果反馈至智能终端。

步骤S302，若无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求，则控制无人驾驶矿车进入无人驾驶模式，并接收智能终端发送的驾驶控制信息。

若无人驾驶矿车的各工作系统都正常运行，矿车状态则满足无人驾驶要求，无人驾驶矿车进入无人驾驶模式，操作人员可以参考矿车状态检测结果选择无人驾驶模式，并将无人驾驶模式对应的驾驶控制信息通过智能终端发送至无人驾驶矿车；若无人驾驶矿车的车辆状态不满足无人驾驶要求，操作人员可以参考矿车状态检测结果进行后续操作。

步骤S303，基于无人驾驶模式和驾驶控制信息生成驾驶控制指令，并根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车进行行驶。

无人驾驶矿车获取操作人员选择的无人驾驶模式，并在对应的无人驾驶模式下结合驾驶控制信息和定位感知系统生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，根据驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶。

本发明中无人驾驶矿车与智能终端进行无线连接，使操作人员无需前往矿区驾驶矿车就可以遥控无人驾驶矿车运行，通过判断矿车状态再进行任务操作，并自动生成驾驶控制信息，使矿车驾驶更易操作，节省了矿区人员的培训支出，保障了矿区人员安全及矿车安全。

其中，上述实施例所述的无人驾驶矿车的远程控制装置包括车端通信单元、无人驾驶控制单元以及整车控制单元，无人驾驶矿车的远程控制方法可以由上述装置中的各个单元协同工作实现。

进一步地，当无人驾驶矿车处于下电状态时，接收到智能终端发送的矿车上电指令，通过车端通信单元判断矿车电池电压是否达到预设电压值，若矿车电池电压达到预设电压值，无人驾驶矿车进行上电；在无人驾驶矿车上电后的预设时间内接收到智能终端发送的矿车启动指令时启动矿车的动力系统，此时无人驾驶矿车处于准备运行状态。

也就是说，无人驾驶矿车处于下电状态时，操作人员可以通过智能终端向无人驾驶矿车发送矿车上电指令，无人驾驶矿车接收到矿车上电指令后唤醒车端通信单元，并判断矿车电池电压是否达到预设值，若矿车电池电压达到预设值以上，通过CAN总线1唤醒整车控制单元。

进一步地，在无人驾驶矿车上电之前，车端通信单元和整车控制单元进行握手验证，在握手验证通过后无人驾驶矿车上电。

也就是说，在整车控制单元被唤醒之后，无人驾驶矿车的车端通信单元和整车控制单元进行握手验证；整车控制单元在接收到车端通信单元转发的来自智能终端的矿车上电指令时向车端通信单元发送握手验证指令，车端通信单元在接收到握手验证指令后，通过预设算法计算得到握手验证结果并反馈至整车控制单元；整车控制单元判断握手验证结果是否正确；若握手验证结果正确且未超过预设反馈时间时，握手验证通过，无人驾驶控制单元被唤醒，无人驾驶矿车全部上电；当握手验证结果不正确或反馈超过预设反馈时间时，再次与车端通信单元进行握手验证；若握手验证结果错误次数超过预设错误次数时，握手验证未通过，握手验证失败，整车控制单元在预设时间时自动休眠，直到无人驾驶矿车再次接收到矿车上电指令时与车端通信单元再次进行握手验证。车端通信单元还可以将握手验证结果发送至智能终端供操作人员参考以进行后续操作。通过握手验证过程，可以防止其他控制器误发矿车控制指令，也可防止第三方冒充车辆控制器，保障矿车安全。

可选地，当无人驾驶矿车处于下电状态时，接收到智能终端发送的一键启动指令时控制无人驾驶矿车启动。

当无人驾驶矿车处于下电状态时也可以通过一键启动指令启动矿车，在接收到智能终端发送的一键启动指令时，通过车端通信单元判断矿车电池电压是否达到预设电压值，若矿车电池电压达到预设电压值，整车控制单元进行上电及启动操作，此时无人驾驶矿车各系统全部上电，矿车动力系统启动，无人驾驶矿车处于准备运行状态。

进一步地，在无人驾驶矿车上电后的预设时间内若未接收到来自智能终端的矿车启动指令时，无人驾驶矿车自动下电。

为了避免无人驾驶矿车的蓄电池亏损，整车控制单元在无人驾驶矿车上电后的一段时间内未收到启动指令时控制矿车自动下电。

可选地，无人驾驶模式可以包括在智能终端控制下进行行驶的遥控驾驶模式，驾驶控制信息包括遥控驾驶任务及远程控制指令；无人驾驶矿车基于遥控驾驶任务判断远程控制指令是否满足矿车行驶安全要求，若远程控制指令满足矿车行驶安全要求，将远程控制指令作为驾驶控制指令，根据驾驶控制指令进行行驶；若远程控制指令不满足矿车行驶安全要求，基于遥控驾驶任务及定位感知系统调整远程控制指令以生成驾驶控制指令，根据驾驶控制指令进行行驶。

在无人驾驶矿车进入准备运行状态后，操作人员可以通过智能终端选择无人驾驶模式为遥控驾驶模式，并下发远程控制指令控制矿车运行，无人驾驶控制单元可以根据遥控驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统判断操作人员下发的远程控制指令是否符合矿车行驶安全要求，若远程控制指令符合矿车行驶安全要求，则直接根据远程控制指令控制矿车行驶，若远程控制指令不符合矿车行驶安全要求，无人驾驶矿车自动采取相应的安全措施，即根据无人驾驶控制单元调整的驾驶控制指令控制矿车行驶。其中，遥控驾驶任务包括任务信息、任务坐标及高清地图等信息。

可选地，无人驾驶模式还可以包括无人驾驶矿车自动行驶的自动驾驶模式，驾驶控制信息包括自动驾驶任务；无人驾驶矿车基于自动驾驶任务生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，根据驾驶控制指令进行行驶。

也就是说，当操作人员通过智能设备选择的无人驾驶模式为自动驾驶模式时，根据智能终端传输的自动驾驶任务及无人驾驶矿车的定位感知系统自动生成驾驶控制指令控制矿车行驶。其中，自动驾驶任务包括任务信息、任务坐标及高清地图等信息。

进一步地，在无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收智能终端发送的模式切换指令，识别模式切换指令对应的目标驾驶模式，根据目标驾驶模式生成驾驶控制指令，根据驾驶控制指令进行行驶。

也就是说，当无人驾驶矿车处于自动驾驶模式或遥控驾驶模式时，操作人员可以根据实际情况进行模式切换，可以先控制矿车停车，在矿车停车后下发模式切换指令以切换无人驾驶模式，根据模式切换指令识别目标驾驶模式为自动驾驶模式或遥控驾驶模式，并根据目标驾驶模式生成对应的驾驶控制指令控制无人驾驶矿车行驶；若操作人员在无人驾驶矿车在未停车的行驶过程中直接下发模式切换指令，则无人驾驶矿车先控制矿车停车，再根据模式切换指令对应的目标切换任务控制无人驾驶矿车行驶。通过模式切换，节省了操作时间，提高了矿车控制的便捷性。

进一步地，在无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收智能终端发送的退出驾驶指令，判断退出驾驶指令是否满足矿车行驶安全要求，若退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求，控制矿车停车指令并退出无人驾驶模式。

当无人驾驶矿车处于无人驾驶状态时，退出驾驶可能存在安全风险，因此无人驾驶矿车在接收到退出驾驶指令，可以根据实际的车辆运行状况判断是否可以停车并退出无人驾驶，确认退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求后，无人驾驶矿车停车并退出无人驾驶模式，无人驾驶矿车处于初始的准备运行状态。

进一步地，在无人驾驶矿车停车并退出无人驾驶模式后，接收智能终端发送的矿车下电指令，控制矿车下电。

可选地，在无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收智能终端发送的一键下电指令，判断一键下电指令是否满足矿车行驶安全要求，若一键下电指令满足矿车行驶安全要求时，控制矿车停车并退出无人驾驶模式后下电。

也就是说，当无人驾驶矿车处于无人驾驶模式后，操作人员也可以通过智能终端向无人驾驶矿车发送一键下电指令，无人驾驶矿车此时同样可以根据矿车当前状态及无人驾驶矿车的定位感知系统判断此时无人驾驶矿车是否可以立刻停车并退出无人驾驶模式，若此时一键下电指令满足矿车行驶安全要求，则整车控制单元控制矿车停车后退出无人驾驶模式并控制矿车下电。

本发明提供的一种无人驾驶矿车的远程控制方法，通过建立无人驾驶矿车和智能终端的远程通信，全程遥控矿车运行过程，根据实际情况选不同的无人驾驶模式、矿车上下电方式，满足了矿车在不同情况下的不同运行需求，实现无人驾驶矿车的灵活操控、安全易用，节省了人员培训支出，保障了矿区人员及矿车的安全需求。

本发明实施例还提供了一种无人驾驶矿车的远程控制系统，如图2所示，包括设置有上述任一实施例所述的无人驾驶矿车的远程控制装置、继电器、动力系统及用于采集无人驾驶矿车视频数据的环视摄像头、用于数据转发的后台服务器和与所述无人驾驶矿车通信连接的智能终端。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人驾驶矿车的远程控制装置，其特征在于，包括：

车端通信单元，用于传输智能终端的无人驾驶指令；

无人驾驶控制单元，用于在接收到所述车端通信单元传输的无人驾驶指令时，判断所述无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；在所述无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求时，控制所述无人驾驶矿车进入无人驾驶模式；获取所述无人驾驶矿车的驾驶控制信息，基于所述无人驾驶模式和所述驾驶控制信息生成驾驶控制指令；

整车控制单元，用于接收所述无人驾驶控制单元发送的所述驾驶控制指令，并根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无人驾驶模式包括在所述智能终端控制下进行行驶的遥控驾驶模式；所述驾驶控制信息包括：遥控驾驶任务及远程控制指令；

所述无人驾驶控制单元，还用于基于所述遥控驾驶任务判断所述远程控制指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述远程控制指令满足矿车行驶安全要求时，将所述远程控制指令作为驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述无人驾驶控制单元，还用于当所述远程控制指令不满足矿车行驶安全要求时，基于所述遥控驾驶任务及感知定位系统调整所述远程控制指令以生成驾驶控制指令，并将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无人驾驶模式包括所述无人驾驶矿车自动行驶的自动驾驶模式；所述驾驶控制信息包括：自动驾驶任务；

所述无人驾驶控制单元，还用于基于所述自动驾驶任务生成满足矿车行驶安全要求的驾驶控制指令，并将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车行驶。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，

所述车端通信单元还用于传输所述智能终端发送的矿车上电指令；

所述整车控制单元，还用于在接收到所述车端通信单元传输的矿车上电指令时控制所述无人驾驶矿车上电；

所述车端通信单元，还用于在所述无人驾驶矿车上电后的预设时间内接收到所述智能终端发送的矿车启动指令时，将所述矿车启动指令转发至所述整车控制单元，由所述整车控制单元控制所述无人驾驶矿车启动；或，

所述车端通信单元还用于传输所述智能终端发送的一键启动指令；

所述整车控制单元，还用于在接收到所述车端通信单元传输的一键启动指令时控制所述无人驾驶矿车启动；

其中，所述矿车上电指令和/或所述一键启动指令是所述车端通信单元判断所述无人驾驶矿车的电池电压达到预设电压值传输的。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述车端通信单元，还用于将所述智能终端发送的退出驾驶指令转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于判断所述退出驾驶指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述退出驾驶指令满足矿车行驶安全要求时，向所述整车控制单元发送矿车停车指令并退出无人驾驶模式；

所述整车控制单元，还用于根据矿车停车指令控制无人驾驶矿车停车。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述整车控制单元，还用于在所述无人驾驶矿车上电后的预设时间内未接收到所述车端通信单元转发的由所述智能终端发送的矿车启动指令时，控制矿车自动下电；或，

所述车端通信单元，还用于当所述无人驾驶矿车退出无人驾驶模式后接收到所述智能终端发送的矿车下电指令时，将所述矿车下电指令发送至所述整车控制单元，由整车控制单元控制所述无人驾驶矿车下电；或，

所述车端通信单元，还用于在所述无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时将所述智能终端发送的一键下电指令转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于判断所述一键下电指令是否满足矿车行驶安全要求，当所述一键下电指令满足矿车行驶安全要求时，退出无人驾驶模式，依次向所述整车控制单元发送矿车停车指令和矿车下电指令；

所述整车控制单元，还用于根据所述退出驾驶指令控制无人驾驶矿车停车，并根据所述矿车下电指令控制所述无人驾驶矿车下电。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述整车控制单元，还用于在控制所述无人驾驶矿车上电之前，向所述车端通信单元发送握手验证指令；

所述车端通信单元，还用于接收到所述握手验证指令后，通过预设算法计算得到握手验证结果并反馈至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于判断所述握手验证结果是否正确；

当所述握手验证结果正确且未超过预设反馈时间时，所述握手验证通过；当所述握手验证结果不正确或反馈超过预设反馈时间时，再次与所述车端通信单元进行握手验证；

当所述握手验证结果错误次数超过预设错误次数时，所述握手验证未通过。

9.根据权利要求2或4所述的装置，其特征在于，

所述车端通信单元，还用于当所述无人驾驶矿车处于无人驾驶模式时，接收所述智能终端发送的模式切换指令，并转发至所述无人驾驶控制单元；

所述无人驾驶控制单元，还用于识别所述模式切换指令对应的目标驾驶模式，在所述目标驾驶模式下生成驾驶控制指令，将所述驾驶控制指令发送至所述整车控制单元；

所述整车控制单元，还用于根据所述驾驶控制指令控制矿车行驶。

10.一种无人驾驶矿车的远程控制方法，其特征在于，应用于无人驾驶矿车，所述方法包括：

接收智能终端传输的无人驾驶指令，判断无人驾驶矿车的车辆状态是否满足无人驾驶要求；

若所述无人驾驶矿车的车辆状态满足无人驾驶要求，则控制所述无人驾驶矿车进入无人驾驶模式，并接收所述智能终端发送的驾驶控制信息；

基于所述无人驾驶模式和所述驾驶控制信息生成驾驶控制指令；并根据所述驾驶控制指令控制所述无人驾驶矿车进行行驶。

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