CN113687647A - 矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质。该方法包括：获取根据调度任务生成的初始规划路径；根据初始规划路径控制矿车行驶；当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。该方法在面对作业情况复杂的矿区环境，在铲车位姿不确定时，先形成初始规划路径控制矿车，在铲车位姿确定后实时规划行成当前位置至受矿位置的规划路径，从而能够针对不同作业场景规划至该作业区域的规划路径，以控制矿车行驶至受矿位置，实现了复杂作业环境的矿区运输的全自动驾驶。

Description

矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质。

背景技术

我国矿产资源丰富，每年产量可达上亿吨。对于矿产资源开采，露天矿运输费用是整个露天矿生产开采费用的最重要组成部分。在矿山实际生产中运输成本通常占露天矿总成本的50％～65％，在矿石总成本和生产过程总劳动量中，运输成本和运输劳动量要占50％以上。

近几年国家针对智能矿山建设出台了很多政策，同时也涌现了许多智能矿车主机厂以及无人驾驶企业，期望矿区实现智能化运输作业，解决矿区环境恶劣，安全事故频发和劳动力短缺等问题。

但矿区的作业情况复杂，道路和采矿工作面时刻在发生变化，传统的矿车控制方法在很多场景下无法实现矿区真正意义上的自动驾驶。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现自动驾驶的矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质。

一种矿车运输驾驶控制方法，所述方法包括：

获取根据调度任务生成的初始规划路径；

根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

一种矿车运输驾驶控制装置，所述装置包括：

初始路径规划模块，用于获取根据调度任务生成的初始规划路径；

控制模块，用于根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

实时路径规划模块，用于当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

所述控制模块，还用于根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

一种矿车，包括通过系统总线连接的车辆控制器、信息采集设备、车载终端和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述车辆控制器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取根据调度任务生成的初始规划路径；

根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取根据调度任务生成的初始规划路径；

根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

上述矿车运输驾驶控制方法、装置、矿车和存储介质，先根据调度任务生成初始规划路径，自动控制矿车根据初始规划路径行驶，在接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。该方法在面对作业情况复杂的矿区环境，在铲车位姿不确定时，先形成初始规划路径控制矿车，在铲车位姿确定后实时规划形成当前位置至受矿位置的规划路径，从而能够针对不同作业场景规划至该作业区域的规划路径，以控制矿车行驶至受矿位置，实现了复杂作业环境的矿区运输的全自动驾驶。

附图说明

图1为一个实施例中矿车运输驾驶控制方法的应用环境图；

图2为一个实施例中矿车运输驾驶控制方法的流程示意图；

图3为一个实施例中实施例中矿区装运作业流程示意图；

图4为一个实施例中实施例中矿区破碎站的工作示意图；

图5为一个实施例中矿车运输驾驶控制装置的结构框图；

图6为一个实施例中矿车的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的矿车运输驾驶控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，矿车400通过网络与控制中心100通过网络进行通信。控制中心设置有调度监控服务器101和远程驾驶舱201。矿车400接收调度监控服务器101的调度任务或远程驾驶舱201的操作指令。矿车获取根据调度任务生成的初始规划路径；根据初始规划路径控制矿车行驶；当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。其中，矿区还设置有路侧监控设备300，矿车400设置有车辆控制器404、信息采集设备401、线控设备402和车载终端403。矿车根据路侧监控设备300以及信息采集设备401采集的环境信息，在自动驾驶过程中监控路况。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种矿车运输驾驶控制方法，以该方法应用于图1中的矿车为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，获取根据调度任务生成的初始规划路径。

矿车是矿山运输车辆，用于运输矿石或矿石土方的车辆。矿区作业中，依照车辆在矿区输运过程中，所需途径的作业区域，将矿区分为五个区域：采矿平台和破碎站之间的运矿道路、破碎站、停车场、采矿平台、排土场。如图3所示，为节约驾驶成本，将停车场设置在采矿平台和破碎站之间。一个典型的输运作业流程为：当矿区运营开始时，矿车由停车场空载驶出，经过运矿道路驶入采矿平台；矿车位于采矿平台时，接受铲车受矿指令驶入指定停车位，装载完成后满载驶出采矿平台；矿车由采矿平台满载驶出，经由运矿道路驶入破碎站，接受调度中心卸矿指令，倾倒完载矿后，空载驶出破碎站；矿车经由运矿道路驶入采矿平台，开始新一轮输运；当矿区运营停止时，矿车完成卸矿，由破碎站空载驶入停车位。排土场作业的流程是先对矿石上方黄土和岩石进行剥离，运输到排土场，然后挖矿运输至破碎站，矿层挖完后由排土填充。

由此可见，矿车在矿区的作业点包括停车场、采矿平台和破碎站，主要运行范围包括采矿平台和破碎站之间的运矿道路、破碎站、停车场和采矿平台。对于采矿平台，通常有多个铲车分别执行采矿作业。因此，采矿平台包括了采矿平台开放区域，即非作业区域，以及各铲车的作业区域。矿车可通过采矿平台开放区域的运矿道路行驶至各铲车的作业区域等待受矿。受矿是指装载矿石。

本申请的矿车运输驾驶控制方法，能够实现运输作业的自动驾驶。

具体地，首先根据调度任务生成初始规划路径。初始规划路径与调度任务有关，根据调度任务所需装矿的铲车作业区域，生成规划路径。初始规划路径包括了矿车运输流程途经的各作业点以及各作业点之间的路径。初始规划路径包括：以停车场为起点，途径采矿平台和破碎站之间的运矿道路，至采矿平台的开放区域(即采矿平台的非作业区域)。

步骤204，根据初始规划路径控制矿车行驶。

具体地，控制矿车沿初始规划路行驶。在这个过程中，矿车途径采矿平台和破碎站之间的运矿道路以及采矿平台开放区域的运矿道路。

在采矿平台和破碎站之间的运矿道路的场景，矿车通过RTK差分定位实现沿初始规划路径循迹行驶。该场景下的道路运输涉及6种具体行为：启动、循迹、会车、跟车、避障、等待、停车。具体地，矿车在自动驾驶过程中，根据信息采集设备以及路侧监控采集的信息识别路况，根据识别的路况，智能实施相应的驾驶行为。其中，启动为调度系统下发启动命令后矿车开始自动行驶；停车为调度系统下发停车命令后停车；循迹为按照调度任务轨迹行驶；会车为与对向的车相向行驶；跟车为前车故障低速行驶或者作业任务拥堵时，前面的车进入作业区，后面的车跟进等候作业；避障为行驶过程中感知到行人、车辆、石块、凹坑等不可通行障碍物进行停车避障。

在采矿平台开放区域，通过RTK差分定位实现固定轨迹循迹行驶。该场景下的道路运输涉及6种具体行为：启动、循迹、会车、汇车、跟车、避障、等待、停车。其中，等待为等待调度任务或者调度命令下发，汇车为从两条不同轨迹汇入一条行驶轨迹。矿车行驶路线是固定的，且根据矿车对应的铲车，可有多条固定路线，矿车可以通过RTK差分定位实现固定轨迹循迹行驶。

调度系统通过电子围栏在初始规划路径在采矿平台开放区域的路段，设置停车点。具体地，在车辆行驶至采矿平台开放区域时，若车辆未接收到受矿指令，则调度系统下发停车指令，在初始规划路径在采矿平台开放区域的路段上设定一个停车点，车辆则停于停车点；若初始规划路径上停留了3辆车及以上，每辆车之间距离需距离A m，并向调度系统及时报警，由人工调度车辆，保证平台内的交通顺畅。

步骤206，当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

在采矿作业中，铲车进行挖矿作业，随着采矿作业的不断推进，铲车的工作区域不断变化。同时，利用铲车将矿石装运至矿车上，对铲车与矿车的相对摆放位置也有要求，通常而言，矿车在铲斗挖矿区域侧边铲车回转角度最小，铲车装载矿石的效率最高。铲车位姿即是铲车位置及铲车摆放姿态。铲车摆放姿态决定了铲车的回转机构的朝向。

受矿位姿是指矿车装载接收矿石时相对于铲车的摆放姿态。受矿位姿包括矿车的受矿位置以及摆放姿态。受矿位置包括矿车相对于铲车的摆放距离，摆放姿态包括矿车相对于铲车的摆放角度。

矿车安装有用于定位的GPS/北斗定位、惯性测量仪(IMU)、激光雷达。通过融合差分定位、激光点云匹配定位和高精度局部定位，全天候提供车辆的厘米级地理坐标定位，保证自动驾驶系统的稳定运行。

受矿位姿由铲车确定。具体地，铲车操作员判断周围环境情况，将铲车驶入待铲矿堆附近，将铲斗转至待铲装状态。由铲车的定位系统，可确定此时铲车在世界坐标系下的精确位姿和回转机构的朝向。对于正铲的位姿同样采用铲装设备的定位系统确定其在世界坐标系下的精确位姿和回转机构的朝向。铲车司机根据经验，结合当前铲车位姿，将指定的矿车受矿区域信息发送到调度系统，调度系统根据铲车受矿位置区域，自动生成矿车受矿位姿，并将矿车受矿的位姿发给无人驾驶矿车。

当矿车接收到受矿位姿信息时，利用矿车的定位设备定位矿车的当前位置，生成当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。即受矿规划路径是根据矿车当前位置和受矿位姿动态规划生成的。

步骤208，根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。

具体地，根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置准备受矿。由于受矿规划路径根据矿车的受矿位姿生成，因此，受矿规划路径根据指引矿车行驶至受矿位姿指定的受矿位置，以便于矿车以相应的摆放角度停驶在铲车的回转机构的前方。

上述的矿车运输驾驶控制方法，先根据调度任务生成初始规划路径，自动控制矿车根据初始规划路径行驶，在接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。该方法在面对作业情况复杂的矿区环境，在铲车位姿不确定时，先形成初始规划路径控制矿车，在铲车位姿确定后实时规划形成当前位置至受矿位置的规划路径，从而能够针对不同作业场景规划至该作业区域的规划路径，以控制矿车行驶至受矿位置，实现了复杂作业环境的矿区运输的全自动驾驶。

在另一个实施例中，初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径，当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，包括：

当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台开放区域时，若接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

如图3所示，采矿平台包括采矿平台开放区域，即铲车非作业区域，以及各铲车的作业区域，即每一铲车具有一个作业区域。

在实际作业中，由铲车司机根据铲车位姿指定矿车停车区域，调度系统根据矿车停车区域计算规划出无人驾驶矿车的最终受矿位姿。具体地，铲车操作员判断周围环境情况，将铲车驶入待铲矿堆附近，将铲斗转至待铲装状态。由铲车的定位系统，可确定此时铲车在世界坐标系下的精确位姿和回转机构的朝向。对于正铲的位姿同样采用铲装设备的定位系统确定其在世界坐标系下的精确位姿和回转机构的朝向。铲车司机根据经验，结合当前铲车位姿，将矿车受矿区域信息发送到后台，后台调度系统根据铲车受矿位置区域，自动生成矿车受矿位姿，并将矿车受矿位姿发给无人驾驶矿车。

如图3所示，初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径其中，矿车初始位置有两种情况，一种情况为停车场，一种情况为一次运输的初始路径上的某一点。针对矿车初始位置为停车场的情况，通常为车辆结束运输根据初始规划路径行驶至停车场后重新以停车场为起点。如一天作业结束车辆根据初始规划路径行驶至停车场，又如，车辆卸矿后未接收到调度指令，根据初始规划路径行驶至停车场。则下一次启动时，以停车场为起点作为矿车的初始位置。若车辆卸矿后，接收到调度指令，则以在初始规划路径上的当前所在的点为初始规划位置。以矿车的初始位置为停车场为例，初始规划路径包括从矿车初始位置(停车场)、途经运矿道路、采矿平台开放区域、运矿道路、破碎站到停车场的路径301。当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台的开放区域时，若接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台的开放区域时，若未接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则控制矿车行驶至受矿等待区。其中，受矿等待区可以是预先划定的停车等待区域。如在采矿平台通过电子围栏划分出多个停车位作为受矿等待区。受矿等待区也可以是由调度系统的调度指令临时生成的电子停车位作为受矿等待区，例如，将初始规划路径上距离铲车适当距离(如50米)的一个点作为该车辆的受矿等待区。当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台的开放区域时，若受矿等待区有其它车辆，则车辆停于初始规划路径在采矿平台开放区域的路段(即采矿平台的运矿道路)上。若采矿平台的运矿道路上停留了3辆上以上，向调度系统及时报警，由人工调度车辆，临时生成电子停车位，如将上一次准备受矿的最后一个轨迹点作为临时生成的受矿等待区。

若矿车在受矿等待区接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从受矿等待区至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

如图3所示，受矿规划路径为图中的路径302，为采矿平台的开放区域至受矿位置的路径，具体为初始行驶路径在采矿平台开放区域的一个位置点(车辆当前位置)到受矿位置的路径。采用该方法，在采矿平台存在两种场景行为，分别为循迹行驶和动态规划路径。首先循迹行驶，根据初始规划路径行驶至采矿平台的开放区域。在循迹行驶过程中等待调度系统根据铲车位姿确定的受矿位姿信息。若行驶至采矿平台的开放区域时，接收到受矿位姿信息，则实时动态生成从当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。若未接收到受矿位姿信息，则行驶至初始规划路径上的受矿等待区进行等待，如将初始规划路径上距离铲车适当距离(如50米)的一个点作为受矿等待区。

当矿车在受矿等待区接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿信息，则生成从受矿等待区至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

在另一个实施例中，初始规划路径包括从矿车的初始位置，途经采矿平台开放区域、破碎站至停车场的路径；该方法还包括：当矿车在受矿位置装载完成后，根据受矿位姿和初始规划路径，生成从受矿位置至初始规划路径所在道路的离矿规划路径；根据离矿规划路径控制矿车行驶至初始规划路径所在道路；根据初始规划路径控制矿车行驶至破碎站卸矿。如图3所示，初始规划路径包括从矿车的初始位置，途经采矿平台开放区域、破碎站至停车场的路径301。当铲车给矿车装矿完成后，铲车司机点击矿车装载完成按键。铲车装载完成信息将传输到后台调度系统，调度系统再发送给对应的矿车。自动驾驶矿车根据铲车装载完成命令，以及矿车位姿和初始规划路径所在道路(如采矿平台开放区域的路段)，自动生成受矿位置至初始规划路径所在道路的离矿规划路径。其中，离矿规划路径如图3中的路径303，根据离矿规划路径控制矿车驶入采矿平台开放区域，回到初始路径上。再路径根据初始规划路径控制矿车行驶至破碎站卸矿，卸矿后驶入停车场。其中，生成离矿规划路径的策略有多种，一种实施方式为，在初始规划路径所在道路选择离受矿位置最近的一个点作为目标点(如为初始规划路径在采矿平台开放区域的路段的某个点)，生成受矿位置至该目标点的离矿规划路径。一种实施方式中，在初始规划路径所在道路选择驾驶操作动作最少的一个点作为目标点(如调整行车方向步骤最少的一个点)，生成受矿位置至该目标点的离矿规划路径。

具体地，如图3所示，以停车场为初始位置为例，初始规划路径包括：停车场-运矿道路-采矿平台开放区域、运矿道路、破碎站-停车场的闭环。根据初始规划路径矿车行驶至采矿平台开放区域，为达到铲车作业区域受矿，根据受矿位姿实时动态生成的受矿规划路径302，受矿完成后驶离受矿位置。实时规划生成受矿位置至初始规划路径所在道路的离矿规划路径303。离矿规划路径能够指引车辆重新驶入初始规划路径，再根据初始规划路径进行驾驶作业。

其中，破碎站卸矿的场景中，车辆主要行为为循迹行驶。该场景下的道路运输涉及6种具体行为：循迹、停车、等待、启动、跟车、避障。

如图4所示，矿车行驶至破碎站区域前首先减速或停车，调度室调度人员或智能调度系统通过第1摄像头对矿车上的矿石进行判断，是否属于含泥量多的矿石。如果属于含泥量多的矿石且此时不允许进入卸矿区卸矿，调度人员或智能调度系统将通过调度系统发送“含泥矿石等待”的指令。矿车接收指令，自动驶入含泥矿石等待区等待下一步作业的指令。若属于普通矿石，则自动驾驶矿车驶向破碎站区域的电子围栏，并在电子围栏外等待；此时，自动驾驶矿车通过系统判断电子围栏内是否存在卸矿作业的矿车，若存在卸矿作业的矿车，则在电子围栏外等待；若不存在矿车，则自动驾驶矿车驶入电子围栏内，自动行驶到指定的卸矿破碎口。

自动驾驶矿车在卸矿口停稳后，调度室内的调度员或智能调度系统通过第2摄像头判断卸矿口的仓位情况以及矿车的情况，符合条件后给出卸矿指令到自动驾驶矿车。自动驾驶矿车接收到卸矿指令，开始升斗卸矿作业。矿车卸矿完成后，根据新的调度指令开始新一轮的运输作业，驶离破碎站卸矿区域。

当无人驾驶矿车完成当天的作业任务接收到作业结束调度指令，并判断矿车完成破碎口卸矿后，若未接收到新的调度任务，则将根据初始路径自动行驶，驶入对应停车位，实现自动泊车并熄火停车。若接收到新的调度任务，则根据调度任务生成新的初始规划路径，并根据新的初始规划路径行驶。

在自动驾驶场景中，当调度任务没有规划路径、或者复杂拥堵情况时，则需要远程驾驶接管车辆。当车辆感知控制通信设备发生严重故障停车后，则需要人工驾驶接管车辆。人工驾驶优先级高于远程驾驶高于自动驾驶。在各个场景中都允许远程驾驶和人工驾驶接管车辆。从而保障了车辆的灵活机动性。

在另一个实施例中，获取根据调度任务生成的初始规划路径，包括：获取调度任务所指定为矿车装载矿石的铲车；根据预采集的以铲车为参照的行驶道路生成初始规划路径。

在矿区作业中，运输的需求是将采矿点的矿石运送至破碎站进行破碎处理，而采矿点在采矿作业中不断变化，因此，运输路线不断发生变化。对于智能驾驶技术而言，需要依托于已有道路，在已有道路的基础上规划可行驶的路径。矿区不同于城市道路，没有明确的建设道路。而矿区通常有降尘的需求，需要洒水车时常在矿区洒水降尘。本申请的技术方案中，可人工驾驶洒水车，采集洒水车的行驶路径作为道路。其中，人工驾驶洒水车时，以目标铲车为参照，形成至目标铲车的行驶路径，将行驶路径作为行驶至该铲车的行驶道路。

调度任务指定为矿车装载矿石的铲车，即通知矿车行驶至哪一台铲车处受矿。根据预采集的以铲车为参照的行驶道路生成初始规划路径。

在另一个实施例中，预采集以铲车为参数的行驶路线的方法包括：获取道路采集指令；根据道路采集指令，将洒水车与铲车的编号关联；获取洒水车以铲车为参照的行驶路径；根据行驶路径得到以铲车为参照的行驶道路；将铲车的编号与行驶道路对应存储。洒水车为有人驾驶，当需要采集/更新行驶道路时，通过在洒水车合适位置上放置路网采集设备选择对应编号的挖机或铲车，启动道路采集功能，洒水车从采矿平台入口驶入再回来，车载终端自动采集洒水车GPS行驶轨迹，从而形成以每台铲车为参照的在采矿平台开放区域的行驶路径。以铲车为参照是指行驶路径的目标考虑了铲车的作业区域。因此，在不同作业区域的铲车的行驶路径不同。在实际作业中，破碎站和运矿道路相对固定，只需要采集一次既可。例如，接收到道路采集指令，洒水车选择一台铲车，从停车场，途径运矿道路、采矿平台靠近铲车作业区域的开放区域(例如离铲车一定距离的开放区域)、运矿道路、破碎站，行驶至停车场。洒水车的本次行驶路径作为该铲车的行驶道路。而破碎站和运矿道路相对固定，只需要采集一次既可。因此，当需要采集其它铲车或挖机的行驶道路时，在第一次采集的基础上，只需选择铲车后，从采矿平台入口行驶到采矿平台靠近铲车作业区域的开放区域(例如离铲车一定距离的开放区域)，再返回至采集平台入口，形成该台铲车在采集平台开放区域的行驶路径。再拼接第一次采集的其它区域的路径，即可得到该铲车完整的行驶道路。

矿山有多个采矿平台，每个采矿平台存在多台挖机作业，每台挖机负责一块采矿区域。由于铲车随着开采工作面移动，受矿点会时刻发生变化，因此针对每台铲车需要利用洒水车1-2天就更新一次采矿平台的行驶道路。

进一步地，矿车运输驾驶控制方法还包括：根据各铲车对应的行驶道路形成矿区路网；获取电子围栏采集指令；根据电子围栏采集指令获取电子围栏的位置信息；根据电子围栏的位置信息在矿区路网标记电子围栏。

具体地，将每个区域下矿车行驶轨迹采集完成后，传到后台调度系统，通过编辑、汇总、审核后，即形成整个矿区行驶路网。由于普通卫星地图的定位精度为10m级以上，存在较大误差，因此只能通过手持或者在车上放置路网采集设备，采集电子围栏。具体地，在电子围栏采集时，可根据区域的划分分别采集电子围栏，从而破碎站、运矿道路、采矿平台、停车场、排土场等都在相应的区域设置电子围栏，以实现各区域的划分。

在另一个实施例中，当检测到矿车在行驶过程中接触到电子围栏边界时，控制矿车减速或停车。

具体地，在运矿道路上设置电子围栏，在自动驾驶过程中，矿车会实时检测自身的GPS定位，通过判断自身的定位，换算车长宽，可以得出车辆的一个边界电子框。比较车辆的边界电子框是否超出行驶道路电子围栏的边界，确定矿车在行驶过程中是否接收到电子围栏以判断矿车行驶是否出现偏离，当接触到电子围栏边界时，自动驾驶矿车将减速或停车，同时向调度系统及时报警，保证矿车的行驶安全。

应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种矿车运输驾驶控制装置，包括：

初始路径规划模块502，用于获取根据调度任务生成的初始规划路径。

控制模块504，用于根据初始规划路径控制矿车行驶。

实时路径规划模块506，用于当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

控制模块508，还用于根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。

上述矿车运输驾驶控制装置，先根据调度任务生成初始规划路径，自动控制矿车根据初始规划路径行驶，在接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，根据受矿规划路径控制矿车行驶至受矿位置。该装置在面对作业情况复杂的矿区环境，在铲车位姿不确定时，先形成初始规划路径控制矿车，在铲车位姿确定后实时规划行成当前位置至受矿位置的规划路径，从而能够针对不同作业场景规划至该作业区域的规划路径，以控制矿车行驶至受矿位置，实现了复杂作业环境的矿区运输的全自动驾驶。

在另一个实施例中，初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径。实时路径规划模块，用于当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台开放区域时，若接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从矿车当前位置至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

在另一个实施例中，初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径；实时路径规划模块，还用于当矿车根据初始规划路径行驶至采矿平台开放区域时，若未接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则控制矿车行驶至受矿等待区；若矿车在受矿等待区接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从受矿等待区至受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

在另一个实施例中，初始规划路径包括从矿车的初始位置，途经采矿平台开放区域、破碎站至停车场的路径。实时路径规划模块，还用于当矿车在受矿位置装载完成后，根据受矿位姿和初始规划路径，生成受矿位置至初始规划路径所在道路的离矿规划路径。

控制模块，还用于根据离矿规划路径控制矿车行驶至初始规划路径所在道路，以及根据初始规划路径控制矿车行驶至破碎站卸矿。

在另一个实施例中，初始路径规划模块，包括：

调度任务模块，用于获取调度任务所指定为矿车装载矿石的铲车；

规划模块，用于根据预采集的以铲车为参照的行驶道路生成初始规划路径。

在另一个实施例中，矿车运输驾驶控制装置还包括：

道路采集指令获取模块，用于获取道路采集指令；

关联模块，用于根据道路采集指令，将洒水车与铲车的编号关联；

路径获取模块，用于获取洒水车以铲车为参照的行驶路径；

道路获取模块，用于根据行驶路径得到以铲车为参照的行驶道路；

存储模块，用于将铲车的编号与行驶道路对应存储。

在另一个实施例中，矿车运输驾驶控制装置还包括：

路网获取模块，用于根据各铲车对应的行驶道路形成矿区路网；

电子围栏指令获取模块，用于获取电子围栏采集指令；

电子围栏采集模块，用于根据电子围栏采集指令获取电子围栏的位置信息；

标记模块，用于根据电子围栏的位置信息在矿区路网标记电子围栏。

在另一个实施例中，控制模块，还用于当检测到矿车在行驶过程中接触到电子围栏边界时，控制矿车减速或停车。

关于矿车运输驾驶控制装置的具体限定可以参见上文中对于矿车运输驾驶控制方法的限定，在此不再赘述。上述矿车运输驾驶控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于矿车中的车辆控制器中，也可以以软件形式存储于矿车中的存储器中，以便于车辆控制器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种矿车，其内部结构图可以如图6所示。该矿车包括通过系统总线连接的车辆控制器、信息采集设备、车载终端和存储器。其中，该矿车的车辆控制器用于提供计算和控制能力。该矿车的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。信息采集设备可以为集成安装的激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、视觉传感器和定位设备。该计算机程序被车辆控制器执行时以实现一种矿车运输驾驶控制方法。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的矿车的限定，具体的矿车可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种矿车，包括通过系统总线连接的车辆控制器、信息采集设备、车载终端和存储器，存储器存储有计算机程序，车辆控制器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种矿车运输驾驶控制方法，所述方法包括：

获取根据调度任务生成的初始规划路径；

根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径；当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，包括：

当所述矿车根据所述初始规划路径行驶至采矿平台开放区域时，若接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述初始规划路径包括从矿车初始位置至采矿平台开放区域的路径；当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径，包括：

当所述矿车根据所述初始规划路径行驶至采矿平台开放区域时，若未接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则控制所述矿车行驶至受矿等待区；

若所述矿车在所述受矿等待区接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿，则生成从所述受矿等待区至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始规划路径包括从所述矿车的初始位置，途经采矿平台开放区域、破碎站至停车场的路径；所述方法还包括：

当所述矿车在所述受矿位置装载完成后，根据所述受矿位姿和所述初始规划路径，生成从所述受矿位置至所述初始规划路径所在道路的离矿规划路径；

根据所述离矿规划路径控制所述矿车行驶至所述初始规划路径所在道路；

根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶至破碎站卸矿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取根据调度任务生成的初始规划路径，包括：

获取调度任务所指定为所述矿车装载矿石的铲车；

根据预采集的以所述铲车为参照的行驶道路生成初始规划路径。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取道路采集指令；

根据所述道路采集指令，将洒水车与铲车的编号关联；

获取所述洒水车以所述铲车为参照的行驶路径；

根据所述行驶路径得到以所述铲车为参照的行驶道路；

将所述铲车的编号与所述行驶道路对应存储。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据各铲车对应的行驶道路形成矿区路网；

获取电子围栏采集指令；

根据所述电子围栏采集指令获取电子围栏的位置信息；

根据所述电子围栏的位置信息在所述矿区路网标记电子围栏。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当检测到所述矿车在行驶过程中接触到所述电子围栏边界时，控制所述矿车减速或停车。

9.一种矿车运输驾驶控制装置，其特征在于，所述装置包括：

初始路径规划模块，用于获取根据调度任务生成的初始规划路径；

控制模块，用于根据所述初始规划路径控制所述矿车行驶；

实时路径规划模块，用于当接收到根据铲车位姿确定的受矿位姿时，生成从矿车当前位置至所述受矿位姿指定的受矿位置的受矿规划路径；

所述控制模块，还用于根据所述受矿规划路径控制所述矿车行驶至所述受矿位置。

10.一种矿车，包括通过系统总线连接的车辆控制器、信息采集设备、车载终端和存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述车辆控制器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

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