CN116931552A - 适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体而言，涉及适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，包括车载智能端，临时避障信号发射器，手持终端，云端服务器；车载智能端包括应急信号发射器，信号接收器，以及智能传感器组；无人驾驶汽车在矿井下巷道行驶时，搭载5G网络的车载智能端与云端服务器实时连接，云端服务器实时显示在矿井下无人驾驶汽车的位置，且云端服务器与所述车载智能端共享云端服务器的地图模块；在5G信号弱的时候，井下无人驾驶汽车启动应急信号发射器，便于周围车辆及时接收来往车辆信息，做到及时避让。

Description

适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体而言，涉及一种适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法。

背景技术

随着5G通讯技术的不断发展，应用于煤矿井下可为煤矿井下运输系统带来极大的便利，并且能更好的保证安全，在现有的井下运输系统中，由于矿井的特殊性，在矿山井下340m-370m狭窄巷道、坡陡、急弯等特殊地段，车辆的行驶非常困难；

近年来，随着对无人驾驶车辆的深入研究，以及地面无人驾驶技术的不断发展、成熟和应用，尝试将地面常用的一些无人驾驶技术及方案搭载5G技术应用于矿山领域，能够进一步减少现场工作面工作人员的数量、避免人为主观因素的干扰、提高无轨运输特种车辆的运行效率、提升井下整体的自动化、智能化水平。借助于无人驾驶系统，可减少人工参与、保障人员安全、提高井下工作的安全性、能有效提高系统的整体运行效率，本发明着重为井下无人驾驶汽车提供一种适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，让无人驾驶汽车更加有序的进行运输任务，也保证离行人，车辆的整体安全性。

发明内容

本发明的目的是提供适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，以解决提高井下车辆运行效率、增强井下行车安全性的技术问题。

本发明的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法是这样实现的：

适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，包括车载智能端，临时避障信号发射器，手持终端，云端服务器；

车载智能端包括应急信号发射器，信号接收器，以及智能传感器组；

无人驾驶汽车在矿井下巷道行驶时，搭载5G网络的车载智能端与云端服务器实时连接，云端服务器实时显示在矿井下无人驾驶汽车的位置，且云端服务器与所述车载智能端共享云端服务器的地图模块；

在5G信号弱的时候，井下无人驾驶汽车启动应急信号发射器，便于周围车辆及时接收来往车辆信息，做到及时避让；其中

适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法为：

在5G信号正常的情况下，车载智能端与云端服务器共享地图模块，井下无人驾驶汽车的位置信息均可提前知晓，在相对面有来车需要进行会车时，距离巷道倒车硐最近的无人驾驶汽车提前进入倒车硐内进行会车避让；如遇同行方向有需要超车的无人驾驶汽车，可通过车载智能端内的应急车辆信号发射器定向发射到需要超车的无人驾驶汽车，告知前方无人驾驶汽车进行避让；如遇井下行人，无人驾驶汽车通过智能传感器组感知到行人，无人驾驶汽车进行停车避让，如车辆会车时一车辆遇到行人，则遇到行人的车辆停车避让，并且将遇行人信息通过避障信号发射器定向发射至对面会车车辆上，对面会车车辆立刻减速慢行；

在5G信号减弱的情况下，启动应急信号发射器，在5G信号弱的时候保持应急信号发射器的开启状态，在车辆前方和后方的车辆能及时接收到信号；在会车时，当前无人驾驶汽车发送车辆信息以及距离最近倒车硐的距离，对面无人驾驶汽车接收到应急信号发射器信号后及时启动该车的应急信号发射器发送该车信息以及距离该车最近倒车硐的距离，两车根据距离倒车硐距离判断进行避让的车辆，距离倒车硐最近的车辆进行避让。

作为一种可选实施例，无人驾驶汽车通过所述智能传感器组感应到行人后，判断行人的前行方向，如果行人与无人驾驶汽车的前进方向一致，那么无人驾驶汽车停车鸣笛示意，行人进行避让，让车辆先行，行人离开车辆不被探查到的范围后，车辆驶离；如果行人与无人驾驶汽车的前进方向相反，那么无人驾驶汽车则停车等待，等待行人离开车辆探查行人范围后再继续前进；

所述智能传感器组在感应范围内只要有行人存在，车辆必定停车。

作为一种可选实施例，在井下转弯处，无人驾驶汽车减速行驶并鸣笛示意，在所述智能传感器组感应到行人后，立即停车。

作为一种可选实施例，会车时，在相对行驶的无人驾驶汽车与倒车硐的距离一致时，车载智能端优先安排可以右转进入倒车硐的无人驾驶汽车进行避让。

作为一种可选实施例，在行人身边有无人驾驶车辆经过时，行人可采用所述手持终端请求无人驾驶汽车打开车门并上车乘坐；无人驾驶车辆的原始目的作为第一目的任务，后上车的行人输入的目的地为第二目的任务，一般情况下，第一目的任务优先于第二目的任务；其中

在遭遇特殊情况时，行人可通过手持终端发出优先权修改请求。

作为一种可选实施例，所述智能传感器组用于探测车辆周围行人和物体，包括红外热成像传感器，超声波传感器，速度传感器，激光雷达传感器；

所述智能传感器组布置于无人驾驶汽车的四周。

作为一种可选实施例，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端正常使用时，通过车载智能端发出信号告知云端服务器，同时驱使无人驾驶汽车驶入最近的倒车硐内等待维修；如无人驾驶车辆无法启动，则通知出口方向上距离故障车辆最近的无人驾驶车辆前来进行牵引，将故障车辆牵引出去，同时作为牵引车辆的无人驾驶汽车设置优先权，其他所有车辆对牵引车辆进行避让。

作为一种可选实施例，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端无法正常使用时，启用所述应急信号发射器，出口方向上离故障车辆最近的无人驾驶汽车接收到信号后，前来进行牵引。

作为一种可选实施例，如井下巷道内临时作业，在临时作业处放置所述临时避障信号发射器，即将经过所述临时避障信号发射器的无人驾驶车辆会提前接收到来自临时避障信号发射器发出的信号，从而进行避让。

作为一种可选实施例，所述智能传感器组还包括震动传感器；

无人驾驶汽车在巷道内的行驶图中，若遇到大颠簸，即由所述震动传感器感知到大于设定值的震动后，及时反馈给所述车载智能端，由所述车载智能端反馈给所述云端服务器，并由云端服务器标记星号位置，待查待修。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：通过设置车载智能端与云端服务器共享地图模块，可以使车辆实施接收矿井下所有车辆信息，对会车，超车等需求的处理更加便捷，搭载应急信号发射器后，可以保证无人驾驶车辆不会受5G信号的波动，避免由于信号问题出现的位置共享不及时，导致井下运输事故；同时面对井下行人做到行人不行车，行车不行人的硬性要求，保证行人的安全，以及在行人需要搭乘车辆时，不需要在候车点长时间等待，可以节约行人需要乘坐车辆的等待时间。

附图说明

图1为本实施例中结构关系图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1：

参照图1所示，适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，包括车载智能端，临时避障信号发射器，手持终端，云端服务器；车载智能端包括车辆应急信号发射器，信号接收器，以及智能传感器组。

无人驾驶汽车在矿井下巷道行驶时，搭载5G网络的车载智能端与云端服务器实时连接，云端服务器实时显示在矿井下无人驾驶汽车的位置，且云端服务器与所述车载智能端共享云端服务器的地图模块；

在5G信号弱的时候，井下无人驾驶汽车启动应急信号发射器，便于周围车辆及时接收来往车辆信息，做到及时避让。

其中适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法为：

在5G信号正常的情况下，车载智能端与云端服务器共享地图模块，井下无人驾驶汽车的位置信息均可提前知晓，在相对面有来车需要进行会车时，距离巷道倒车硐最近的无人驾驶汽车提前进入倒车硐内进行会车避让；如遇同行方向有需要超车的无人驾驶汽车，可通过车载智能端内的应急车辆信号发射器定向发射到需要超车的无人驾驶汽车，告知前方无人驾驶汽车进行避让；如遇井下行人，无人驾驶汽车通过智能传感器组感知到行人，无人驾驶汽车进行停车避让，如车辆会车时一车辆遇到行人，则遇到行人的车辆停车避让，并且将遇行人信息通过避障信号发射器定向发射至对面会车车辆上，对面会车车辆立刻减速慢行；

在5G信号减弱的情况下，启动应急信号发射器，在5G信号弱的时候保持应急信号发射器的开启状态，在车辆前方和后方的车辆能及时接收到信号；在会车时，当前无人驾驶汽车发送车辆信息以及距离最近倒车硐的距离，对面无人驾驶汽车接收到应急信号发射器信号后及时启动该车的应急信号发射器发送该车信息以及距离该车最近倒车硐的距离，两车根据距离倒车硐距离判断进行避让的车辆，距离倒车硐最近的车辆进行避让。

基于5G+UWB网络，可以构建车辆的精准定位导航系统、新型感知系统、车路协同系统、智能调度管理系统、远程监控和应急接管系统。其中，车辆精准定位导航系统凭借UWB精准定位网络、层级地图，配合新型感知系统中的多线激光雷达、4D光场相机、高性能车载计算平台等器件，实现了精准定位与自适应导航；车路协同系统采用5G通信技术将云端服务器与车载智能端将数据实时共享，为无人驾驶提供了超视距感知，有效解决了车辆在井下巷道交叉口、上下坡及硐室处的感知盲区；因此在5G信号畅通的条件下，优先使用5G信号共享地图定位，使得井下无人驾驶汽车行驶更加顺畅，同时搭配应急信号发射器，在5G信号弱或波动时，及时启动应急信号发射器，保证无人驾驶汽车畅通行驶。

优选的，所述智能传感器组用于探测车辆周围行人和物体，包括红外热成像传感器，超声波传感器，速度传感器，激光雷达传感器；所述智能传感器组布置于无人驾驶汽车的四周。

其中，智能传感器组探测行人的距离大于或等于设定的车辆与行人的安全距离。无人驾驶汽车在车辆的红外热成像传感器保证在无人驾驶汽车四周均被红外热成像传感器监控，不留死角。

作为一种可选的实施例，红外热成像传感器可采用八个，分别安装于车辆四端角处，以及车辆四周中心处。

无人驾驶汽车通过所述智能传感器组感应到行人后，判断行人的前行方向，如果行人与无人驾驶汽车的前进方向一致，那么无人驾驶汽车停车鸣笛示意，行人进行避让，让车辆先行，行人离开车辆不被探查到的范围后，车辆驶离；如果行人与无人驾驶汽车的前进方向相反，那么无人驾驶汽车则停车等待，等待行人离开车辆探查行人范围后再继续前进。

所述智能传感器组在感应范围内只要有行人存在，车辆必定停车。

在本发明中切实做到行车不行人，行人不行车的规定，保证矿井下的行人安全。

优选的，在转弯处，无人驾驶汽车减速行驶并鸣笛示意，在所述智能传感器组感应到行人后，立即停车。

优选的，会车时，在相对行驶的无人驾驶汽车与倒车硐的距离一致时，车载智能端优先安排可以右转进入倒车硐的无人驾驶汽车进行避让。在5G信号正常使用时，车载智能端通过云端服务器实现信息互通，在5G信号不稳定时，车载智能端通过应急信号发射器实现车辆之间的相互通讯。

在本发明可选的实施例中，在行人身边有无人驾驶车辆经过时，行人可采用所述手持终端请求无人驾驶汽车打开车门并上车乘坐；无人驾驶车辆的原始目的作为第一目的任务，后上车的行人输入的目的地为第二目的任务，一般情况下，第一目的任务优先于第二目的任务；其中在遭遇特殊情况时，行人可通过手持终端发出优先权修改请求。

其中，增加可以让行人临时乘坐车辆，可以节约人员乘坐车辆的等待时间，不需要让需要乘坐车辆的人员到指定站点等待车辆乘坐，同时也解决了不需要安全专门车辆接送矿井下人员的问题，可以实现一车多用的功能。在井下人员需要紧急出井或其他紧急任务时，乘坐人员可通过手持终端申请优先权，车载智能端根据本车的第一目的任务的优先级判断是否执行乘坐人员的优先权，如果本车的第一目的任务的优先级小于乘坐人员申请的优先权，那么优先执行乘坐人员的第二目的任务。

在本发明中，无人驾驶汽车在下井行驶时会首先在车载智能端内输入本次行驶的第一目的任务，并在第一目的任务上附上此次任务的优先级，优先级分为，一般任务，中等任务以及特级任务。行人需要乘坐车辆时，在手持终端输入目的地(并选择填写优先级)，一般情况下行人的目的地作为第二目的任务，在未填写优先级时，第二目的任务作为后执行任务，将在执行完第一目的任务后执行。可选的，行人的优先级为选择选项，选项为：一般出井、紧急出井和维修维护，一般出井的优先级小于一般任务，紧急出井和维修维护任务的优先级大于中等任务。

优选的，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端正常使用时，通过车载智能端发出信号告知云端服务器，同时驱使无人驾驶汽车驶入最近的倒车硐内等待维修；如无人驾驶车辆无法启动，则通知出口方向上距离故障车辆最近的无人驾驶车辆前来进行牵引，将故障车辆牵引出去，同时作为牵引车辆的无人驾驶汽车设置优先权，其他所有车辆对牵引车辆进行避让。

作为一种可选的实施例，如果选定的距离最近的牵引车辆正好为驶出车辆，那么该车辆选择最近的倒车硐进行倒车行驶回故障车辆处，并且在距离故障车辆最近的倒车硐内倒车调整车辆行驶方向，并进行倒车至故障车辆处，进行牵引。

如果选定的车辆为面对故障车辆驶入的车辆，那么该车辆行驶到距离故障车辆最近的倒车硐后掉头，并进行倒车行驶回故障车辆处进行牵引。

在牵引车辆需要进行倒车回车的同时，被选定的牵引车辆通过车载智能端发送信息给云端服务器，并由云端服务器共享给井下所有车辆。

优选的，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端无法正常使用时，启用所述应急信号发射器，出口方向上离故障车辆最近的无人驾驶汽车接收到信号后，前来进行牵引。此时前来牵引的车辆也启动应急信号发射器，通知周围需经过车辆进行避让。

其中，车辆信息包括车辆型号、车辆目的(任务)带优先级、车辆速度以及车辆位置。

作为一种可选实施例，会车时，可参考车辆互相通讯后的车辆任务优先级安排避让车辆。

优选的，如井下巷道内临时作业，在临时作业处放置所述临时避障信号发射器，即将经过所述临时避障信号发射器的无人驾驶车辆会提前接收到来自临时避障信号发射器发出的信号，从而进行避让。

在矿井内如遇未来得及安装临时避障信号发射器的障碍物，无人驾驶汽车通过自身的智能传感器组进行识别并进行避让。

优选的，所述智能传感器组还包括震动传感器；无人驾驶汽车在巷道内的行驶图中，若遇到大颠簸，即由所述震动传感器感知到大于设定值的震动后，及时反馈给所述车载智能端，由所述车载智能端反馈给所述云端服务器，并由云端服务器标记星号位置，待查待修。并由云端服务器安排维修检测人员下井进行维修。

通过无人驾驶汽车携带震动传感器可以顺带检测矿井下路面的平整度，并标记震动过大的位置(即有大坑的地方)保证云端服务器能及时记录，安排及时维修。进一步做到一车多用的用途。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于：包括车载智能端，临时避障信号发射器，手持终端，云端服务器；

车载智能端包括应急信号发射器，信号接收器，以及智能传感器组；

无人驾驶汽车在矿井下巷道行驶时，搭载5G网络的车载智能端与云端服务器实时连接，云端服务器实时显示在矿井下无人驾驶汽车的位置，且云端服务器与所述车载智能端共享云端服务器的地图模块；

在5G信号弱的时候，井下无人驾驶汽车启动应急信号发射器，便于周围车辆及时接收来往车辆信息，做到及时避让；其中

适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法为：

在5G信号正常的情况下，车载智能端与云端服务器共享地图模块，井下无人驾驶汽车的位置信息均可提前知晓，在相对面有来车需要进行会车时，距离巷道倒车硐最近的无人驾驶汽车提前进入倒车硐内进行会车避让；如遇同行方向有需要超车的无人驾驶汽车，可通过车载智能端内的应急车辆信号发射器定向发射到需要超车的无人驾驶汽车，告知前方无人驾驶汽车进行避让；如遇井下行人，无人驾驶汽车通过智能传感器组感知到行人，无人驾驶汽车进行停车避让，如车辆会车时一车辆遇到行人，则遇到行人的车辆停车避让，并且将遇行人信息通过避障信号发射器定向发射至对面会车车辆上，对面会车车辆立刻减速慢行；

在5G信号减弱的情况下，启动应急信号发射器，在5G信号弱的时候保持应急信号发射器的开启状态，在车辆前方和后方的车辆能及时接收到信号；在会车时，当前无人驾驶汽车发送车辆信息以及距离最近倒车硐的距离，对面无人驾驶汽车接收到应急信号发射器信号后及时启动该车的应急信号发射器发送该车信息以及距离该车最近倒车硐的距离，两车根据距离倒车硐距离判断进行避让的车辆，距离倒车硐最近的车辆进行避让。

2.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，无人驾驶汽车通过所述智能传感器组感应到行人后，判断行人的前行方向，如果行人与无人驾驶汽车的前进方向一致，那么无人驾驶汽车停车鸣笛示意，行人进行避让，让车辆先行，行人离开车辆不被探查到的范围后，车辆驶离；如果行人与无人驾驶汽车的前进方向相反，那么无人驾驶汽车则停车等待，等待行人离开车辆探查行人范围后再继续前进；

所述智能传感器组在感应范围内只要有行人存在，车辆必定停车。

3.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，在井内转弯处，无人驾驶汽车减速行驶并鸣笛示意，在所述智能传感器组感应到行人后，立即停车。

4.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，会车时，在相对行驶的无人驾驶汽车与倒车硐的距离一致时，车载智能端优先安排可以右转进入倒车硐的无人驾驶汽车进行避让。

5.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，在行人身边有无人驾驶车辆经过时，行人可采用所述手持终端请求无人驾驶汽车打开车门并上车乘坐；无人驾驶车辆的原始目的作为第一目的任务，后上车的行人输入的目的地为第二目的任务，一般情况下，第一目的任务优先于第二目的任务；其中

在遭遇特殊情况时，行人可通过手持终端发出优先权修改请求。

6.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，所述智能传感器组用于探测车辆周围行人和物体，包括红外热成像传感器，超声波传感器，速度传感器，激光雷达传感器；

所述智能传感器组布置于无人驾驶汽车的四周。

7.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端正常使用时，通过车载智能端发出信号告知云端服务器，同时驱使无人驾驶汽车驶入最近的倒车硐内等待维修；如无人驾驶车辆无法启动，则通知出口方向上距离故障车辆最近的无人驾驶车辆前来进行牵引，将故障车辆牵引出去，同时作为牵引车辆的无人驾驶汽车设置优先权，其他所有车辆对牵引车辆进行避让。

8.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，无人驾驶汽车在巷道内发生故障时，在车载智能端无法正常使用时，启用所述应急信号发射器，出口方向上离故障车辆最近的无人驾驶汽车接收到信号后，前来进行牵引。

9.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，如井下巷道内临时作业，在临时作业处放置所述临时避障信号发射器，即将经过所述临时避障信号发射器的无人驾驶车辆会提前接收到来自临时避障信号发射器发出的信号，从而进行避让。

10.根据权利要求1所述的适于无人驾驶汽车井下行驶的避让方法，其特征在于，所述智能传感器组还包括震动传感器；

无人驾驶汽车在巷道内的行驶图中，若遇到大颠簸，即由所述震动传感器感知到大于设定值的震动后，及时反馈给所述车载智能端，由所述车载智能端反馈给所述云端服务器，并由云端服务器标记星号位置，待查待修。