CN220855184U - 矿卡的环境感知系统和矿卡 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种矿卡的环境感知系统和矿卡。本申请的系统通过超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多种不同功能的传感器的组合使用，将各类信息进行综合性分析，对用于矿区环境的矿卡周围的环境、动静态障碍物等进行实时感知，弥补了单一种类雷达本身的精度不足现象。而且，最大程度减小盲区的范围，实现对矿卡自身及周围环境的完整性感知。进而为矿卡的全方位环境进行实时监控，更好的识别各种障碍物及潜在的危险的道路环境，以便于实现自动驾驶矿卡的障碍物避障、路径规划及轨迹跟踪控制等功能，保证矿卡行驶环境的安全性和稳定性，实现了安全、可靠的自动驾驶。

Description

矿卡的环境感知系统和矿卡

技术领域

本申请涉及感知设备技术领域，尤其是涉及到一种矿卡的环境感知系统和矿卡。

背景技术

矿卡无人化改造是矿山无人化的重要内容，无人驾驶技术通过多种传感器构建的感知系统对矿卡的周边环境中的障碍物、可行驶区域和交通标志物等目标进行感知，并将采集到的信息用于目标检测任务以实现对关键目标的识别。矿卡能够进行稳定行驶的前提主要是通过对矿卡周围环境信息的感知。作为自动驾驶必不可少的技术支撑，车载传感器是其依赖的最重要的载体，因此，传感器布局是自动驾驶的重点环节。

目前主流的传感器安装主要基于城市道路、高速道路或者园区道路等环境，道路内行人、车辆等主要障碍物对象，进行其传感器系统布局。由于面向对象和使用场景的不同以及矿区环境的特殊性和多变性，现有技术可能无法很好地适应矿区场景，从而导致自动驾驶矿卡在路径规划和安全性等环境区域中的安全性和稳定性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种矿卡的环境感知系统，通过多场景、多角度、多距离的雷达和摄像头，对矿卡附近的不同大小的障碍物或道路等进行全面探测。

根据本申请的一个方面，提供了一种矿卡的环境感知系统，包括：

多个超声波雷达，多个超声波雷达设置于矿卡的车体的前方和矿卡的车轮的上方，用于采集矿卡周围第一预设距离范围内目标对象的第一感知数据；

多个激光雷达，多个激光雷达设置于矿卡的车体的前方和后方，用于采集矿卡周围第二预设距离范围内目标对象的第二感知数据；

多个毫米波雷达，多个毫米波雷达设置于矿卡的车体的前方和后方，用于采集矿卡周围第三预设距离范围内目标对象的第三感知数据；

多个摄像头，多个摄像头设置于矿卡的车体的前方，用于采集矿卡前方的环境图像数据；

处理器，与多个超声波雷达、多个激光雷达、多个毫米波雷达、多个摄像头电连接，处理器用于对第一感知数据、第二感知数据、第三感知数据和环境图像数据进行处理，确定矿卡所处矿区的环境信息。

可选地，多个超声波雷达包括第一超声波雷达、第二超声波雷达、第三超声波雷达、第四超声波雷达和第五超声波雷达；

第一超声波雷达设置于车体的正前方；

第二超声波雷达设置于车体的左前方；

第三超声波雷达设置于车体的右前方

第四超声波雷达和第五超声波雷达分别设置于矿卡两侧的车轮的上方。

可选地，第二超声波雷达和第三超声波雷达相对于第一超声波雷达所在的垂直平面对称设置。

可选地，多个激光雷达包括至少两个多线激光雷达和至少一个单线激光雷达；

至少两个多线激光雷达分别设置于车体的前方和后方；

至少一个单线激光雷达设置于车体的前方。

可选地，多个激光雷达与地面之间的距离大于0.2米。

可选地，多个激光雷达的水平视角位于80°～300°范围内、垂直视角位于40°～100°范围内。

可选地，沿矿卡的高度方向，位于车体的前方的多线激光雷达和单线激光雷达之间的距离大于0.5米。

可选地，多线激光雷达包括32线、64线和128线激光雷达中的任意一种。

可选地，多个毫米波雷达包括至少两个第一毫米波雷达和至少两个第二毫米波雷达，其中，第一毫米波雷达的频率大于60GHz，第二毫米波雷达的频率小于或等于60GHz；

至少两个第一毫米波雷达分别设置于车体的前方和后方；

至少两个第二毫米波雷达分别设置于车体的左前方和右前方。

可选地，多个毫米波雷达与地面之间的距离大于0.2米。

可选地，多个毫米波雷达的水平视角位于60°～180°范围内、垂直视角位于20°～100°范围内。

可选地，多个摄像头在矿卡的高度方向上居中设置。

可选地，多个摄像头包括广角摄像头、可见光摄像头和红外摄像头。

可选地，矿卡的环境感知系统包括：

定位模块，设置于车体，用于采集矿卡的定位信息，以便控制矿卡的行驶路线。

根据本申请的另一方面，提供了一种矿卡，包括：上述矿卡的环境感知系统。

借由上述技术方案，该系统主要针对矿山复杂环境，通过超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多种不同功能的传感器的组合使用，将各类信息进行综合性分析，对用于矿区环境的矿卡周围的环境、动静态障碍物等进行实时感知，弥补了单一种类雷达本身的精度不足现象。而且，通过将超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头安装在矿卡四周，最大程度减小盲区的范围，实现对矿卡自身及周围环境的完整性感知。进而为矿卡的全方位环境进行实时监控，更好的识别各种障碍物及潜在的危险的道路环境，以便于实现自动驾驶矿卡的障碍物避障、路径规划及轨迹跟踪控制等功能，保证矿卡行驶环境的安全性和稳定性，实现了安全、可靠的自动驾驶。

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

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的矿卡的环境感知系统的结构框图；

图2示出了本申请实施例提供的矿卡结构示意图之一；

图3示出了本申请实施例提供的矿卡结构示意图之二。

附图标记：

10超声波雷达，11第一超声波雷达，12第二超声波雷达，13第三超声波雷达，14第四超声波雷达，15第五超声波雷达，20激光雷达，21多线激光雷达，22单线激光雷达，30毫米波雷达，31第一毫米波雷达，32第二毫米波雷达，40摄像头，41广角摄像头，42可见光摄像头，43红外摄像头，50处理器。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“相接”到另一元件时，它可以直接连接或相接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“相接”可以包括无线连接或无线稠接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。

在本实施例中提供了一种矿卡的环境感知系统，如图1所示，该方法系统：多个超声波雷达10、多个激光雷达20、多个毫米波雷达30、多个摄像头40和处理器50。

具体地，多个超声波雷达10设置于矿卡的车体的前方和矿卡的车轮的上方，多个超声波雷达10用于采集矿卡周围第一预设距离范围内存在的目标对象的第一感知数据。多个激光雷达20设置于矿卡的车体的前方和后方，多个激光雷达20用于采集矿卡周围第二预设距离范围内存在的目标对象的第二感知数据。多个毫米波雷达30设置于矿卡的车体的前方和后方，多个毫米波雷达30用于采集矿卡周围第三预设距离范围内存在的目标对象的第三感知数据。多个摄像头40设置于矿卡的车体的前方，多个摄像头40用于采集矿卡前方的环境图像数据。处理器50分别与多个超声波雷达10、多个激光雷达20、多个毫米波雷达30、多个摄像头电连接，处理器50用于通过雷达感知算法、图像处理算法和信息融合算法，对第一感知数据、第二感知数据、第三感知数据和环境图像数据进行处理，确定矿卡所处矿区内环境信息(如，是否存在目标对象，与目标对象距离等)。

其中，目标对象可以是静态的也可以是动态的，例如，行人、除自身矿卡外的工程矿卡、矿石、矿堆、建筑物、挡土墙、道路斜坡、行驶道路、标杆标识物、可行驶道路的边沿等可能影响矿卡行驶的对象。第一感知数据、第二感知数据或第三感知数据包括但不限于：当前目标对象的距离、角度、反射强度、速度、定位坐标、点云、形状等信息。

需要说明的是，超声波雷达10是一种利用超声波进行测距和目标检测的传感器技术。它通过发射超声波信号并接收目标对象的反射信号，利用测量发射和接收之间的时间差，并结合声波在空气中的传播速度，计算目标对象与超声波雷达10之间的距离，以便于确定目标对象检测结果和定位结果(第一感知数据)。

激光雷达20是一种利用激光束进行测距和目标检测的传感器技术。它通过发射激光脉冲并接收目标对象的反射信号，利用测量发射和接收之间的时间差，并结合激光在空气中的传播速度，计算目标对象与激光雷达20之间的距离，以便于确定目标对象检测结果和定位结果(第二感知数据)。

毫米波雷达30是一种利用毫米波频段的电磁波进行测距和目标检测的传感器技术。通常毫米波是指30GHz～300GHz频域，毫米波波长为1mm～10mm。它通过发射毫米波信号并接收目标对象的反射信号，利用测量发射和接收之间的时间差，并结合毫米波在空气中的传播速度，计算目标对象与毫米波雷达30之间的距离，以便于确定目标对象检测结果和定位结果(第三感知数据)。并且毫米波雷达30具有穿透雾、烟、灰尘的能力强的优点，能够更好的适应工作环境。

可以理解的是，超声波雷达10、激光雷达20、摄像头40分别通过以太网口与处理器50电连接，毫米波雷达30通过CAN(Controller Area Network，串行通信协议)总线与处理器50电连接。处理器50可以设置于矿卡中，也可以是独立与矿卡的终端处理器。

进一步地，在自动驾驶场景下，处理器50获得环境信息后，将环境信息发送至矿卡内的控制端进行自动驾驶决策，从而规划出自动驾驶可行驶路线和实时的自动驾驶控制指令(如方向盘控制量、制动踏板控制量和油门踏板控制量等)。最后由矿卡底层执行器(如，方向盘控制器及方向盘、制动踏板控制器及制动踏板、油门踏板控制器及油门踏板等)按照当前的自动驾驶控制指令完成在矿区道路下的自动驾驶操作，使得矿卡依照可行驶路线行驶。

值得一提的是，第一预设距离的取值范围为0米～5米，第二预设距离的取值范围为0米～100米，第三预设距离的取值范围为50米～200米。

在该实施例中，通过超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多种不同功能的传感器的组合使用，将各类信息进行综合性分析，对用于矿区环境的矿卡周围的环境、动静态障碍物等进行实时感知，弥补了单一种类雷达本身的精度不足现象。而且，通过将超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头安装在矿卡四周，最大程度减小盲区的范围，实现对矿卡自身及周围环境的完整性感知。进而为矿卡的全方位环境进行实时监控，更好的识别各种障碍物及潜在的危险的道路环境，以便于实现自动驾驶矿卡的障碍物避障、路径规划及轨迹跟踪控制等功能，保证矿卡行驶环境的安全性和稳定性，实现了安全、可靠的自动驾驶。此外，该系统还适用于环境恶劣、易出现极端天气的矿山场景，可以为2D和3D目标检测及其融合任务提供可用数据，以实现对矿区障碍物的有效检测。

在一实施例中，如图1至图3所示，多个超声波雷达10包括第一超声波雷达11、第二超声波雷达12、第三超声波雷达13、第四超声波雷达14和第五超声波雷达15。第一超声波雷达11设置于车体的正前方。第二超声波雷达12设置于车体的左前方。第三超声波雷达13设置于车体的右前方。第四超声波雷达14和第五超声波雷达15分别设置于矿卡两侧的车轮的上方。

在该实施例中，将至少三个超声波雷达分别设置在车体的正前方、左前方和右前方，以覆盖矿卡前方的区域。同时，将至少两个超声波雷达设置在矿卡两侧的车轮上方，以覆盖矿卡两侧和后方的区域。如此便可以检测前方存在的目标对象的距离和位置，帮助矿卡进行安全的自动驾驶、停车辅助和避障等。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，如图2所示，第二超声波雷达12和第三超声波雷达13相对于第一超声波雷达11所在的垂直平面对称设置。从而利用左前方和右前方的第二超声波雷达12和第三超声波雷达13可以检测矿卡前方左右两侧的目标对象，以平衡左右两侧的感知能力，减少盲区和漏检的可能性。

在实际的应用场景中，多个超声波雷达的采集距离(第一预设距离)为3米，以对位于矿卡周向3米范围内的目标对象进行探测。如图2和图3所示，第一超声波雷达11被放置于矿卡正前方的保险杠上方部位处。第二超声波雷达12被放置于矿卡保险杠的左前侧，第三超声波雷达13被放置于矿卡保险杠的右前侧，第四超声波雷达14被放置于矿卡一侧的车轮上方，第五超声波雷达15被放置于相对于第四超声波雷达14矿卡另一侧的车轮上方。从而通过在矿卡的前后方安装多个超声波雷达可以采集车身近处的目标对象的感知数据，用于对近距离目标对象进行检测识别，并进行防碰撞预警。

在一实施例中，如图1至图3所示，多个激光雷达20包括至少两个多线激光雷达21和至少一个单线激光雷达22。至少两个多线激光雷达21分别设置于车体的前方和后方。至少一个单线激光雷达22设置于车体的前方。

在该实施例中，一方面，通过多线激光雷达发射的多条激光束提升矿卡前方和后方更密集和全面的环境感知能力，实现矿卡前后方向的远距离目标对象的感知，帮助矿卡进行精确的定位和避障。另一方面，通过单线激光雷达代替成本代价较大的多线激光雷达，在节约成本的同时，辅助多线激光雷达探测和感知矿卡在前方近距离范围内的目标对象，保证了在三维空间上实现对远处和近处目标对象的有效检测。

可选地，多线激光雷达包括32线、64线和128线激光雷达中的任意一种。

值得一提的是，至少两个单线激光雷达的安装位置距离矿卡的两侧端面的距离相等，从而保障了矿卡前方探测盲区的最小化。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，多个激光雷达与地面之间的距离大于0.2米，优选为距离地面1.3米～1.5米之间。从而在保证更大的检测范围的基础上，避免矿卡行进过程中损坏激光雷达。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，多个激光雷达的水平视角位于80°～300°范围内、垂直视角位于40°～100°范围内，从而在避免不同激光雷达探测范围在车体处重叠的同时，保证车体前方和后方盲区最小。可以理解的是，激光雷达的水平视角和垂直视角可根据矿卡的工作环境和需要监测的目标进行调整。例如，多线激光雷达水平视角为280°，单线激光雷达水平视角为80°，位于前方的多线激光雷达垂直视角为50°，位于后方的多线激光雷达垂直视角为80°。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，沿矿卡的高度方向，位于车体的前方的多线激光雷达和单线激光雷达之间的距离大于0.5米。从而最大化利用多线激光雷达和单线激光雷达的探测范围，实现矿卡前方探测盲区的最小化。

在实际的应用场景中，如图2和图3所示，设置有两个多线激光雷达21和两个单线激光雷达22。一个多线激光雷达21被放置于矿卡前方的缓步台处，另一个多线激光雷达21被放置于矿卡后方的两侧车轮之间的中间位置，从而可覆盖矿卡前后方360度范围，范围较广。多线激光雷达21采集距离(第二预设距离)可以设置为50米～100米中任一值，例如60米或80米，确保了矿卡前后方远处目标对象的检测。多线激光雷达21能够获取到矿卡周围第二预设距离范围内存在目标对象的三维点云数据(第二感知数据)，以便于为3D目标检测任务提供输入数据。两个单线激光雷达22位于同一水平面上。一个单线激光雷达22被放置于矿卡保险杠上方中心偏左的部位处，另一个单线激光雷达22被放置于矿卡车身保险杠上方中心偏右的部位处，从而尽可能多的覆盖矿卡左右两侧。多线激光雷达21和单线激光雷达22之间间隔一个手扶梯的高度，以防止多线激光雷达21和单线激光雷达22存在探测区域的重叠。单线激光雷达22采集距离(第二预设距离)可以设置为0米～20米中任一值，例如5米或10米，单线激光雷达22主要用于探测车体前方和两侧近处存在的目标对象。

值得一提的是，激光雷达具有自加热装置，能够满足在寒冷的矿区环境中的探测需求。

在一实施例中，如图1至图3所示，多个毫米波雷达30包括至少两个第一毫米波雷达31和至少两个第二毫米波雷达32。至少两个第一毫米波雷达31分别设置于车体的前方和后方。至少两个第二毫米波雷达32分别设置于车体的左前方和右前方。

其中，第一毫米波雷达的频率大于60GHz，例如，77GHz或94GHz毫米波雷达，以保证雨、雪等恶劣天气条件下具有较好的穿透能力和较高的精度。第二毫米波雷达的频率小于或等于60GHz，例如，35GHz毫米波雷达，以实现近距离目标对象识别的精度。

在该实施例中，通过安装不同类型的毫米波雷达可以采集车身周围不同距离范围内的点云数据和动态目标的速度等第三感知数据，可用于与3D目标检测等任务进行融合，不仅实现对远处和近处目标对象的精确检测和定位，而且更好的适应极端的环境，提高感知系统的可靠性。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，多个毫米波雷达与地面之间的距离大于0.2米，优选为距离地面1.3米～1.5米之间。从而在保证更大的检测范围的基础上，避免矿卡行进过程中损坏毫米波雷达。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，多个毫米波雷达的水平视角位于60°～180°范围内、垂直视角位于20°～100°范围内。从而在避免不同毫米波雷达探测范围在车体处重叠的同时，保证车体前方和后方盲区最小。可以理解的是，激光雷达的水平视角和垂直视角可根据矿卡的工作环境和需要监测的目标进行调整，例如，第一毫米波雷达水平视角为180°，第二毫米波雷达水平视角为80°，位于前方的第一毫米波雷达垂直视角为80°，位于后方的第一毫米波雷达垂直视角为40°。

在实际的应用场景中，如图2和图3所示，设置有两个第一毫米波雷达31和两个第二毫米波雷达32。一个第一毫米波雷达31被放置于第一超声波雷达11上方，另一个第一毫米波雷达31被放置于矿卡后方的两侧车轮之间的中间位置，从而可覆盖矿卡前后方360度范围，以弥补激光雷达和超声波雷达对目标对象的速度检测不稳定的问题，也弥补了在矿区灰尘、雨天等不良环境状况下引起的检测误差，提高了全工况下矿区矿卡左右两侧方区域的感知能力。第一毫米波雷达31采集距离(第三预设距离)可以设置为100米～200米中任一值，例如150米或180米，确保了矿卡前后方远处目标对象的检测。两个第二毫米波雷达32位于同一水平面上。一个第二毫米波雷达32被放置于矿卡保险杠的左前侧，另一个第二毫米波雷达32被放置于矿卡保险杠的右前侧，以弥补激光雷达和超声波雷达对目标对象的速度检测不稳定的问题，也弥补了在矿区灰尘、雨天等不良环境状况下引起的检测误差，提高了全工况下矿区矿卡左右两侧方区域的感知能力。第二毫米波雷达32采集距离(第三预设距离)可以设置为50米～100米中任一值，例如60米或85米，第二毫米波雷达32主要用于探测车体前方和两侧近距离存在的目标对象。

在一实施例中，如图1和图2所示，多个摄像头40包括广角摄像头41、可见光摄像头42和红外摄像头43。

在该实施例中，广角摄像头可获得矿卡前方较大的视野，提高对远方目标的感知效果，可见光摄像头和红外摄像头的结合大大提高了矿卡对夜间目标的检测能力。通过在矿卡上装配安装不同类型的摄像头可以在日间和夜间采集车体周围不同距离范围内的环境图像数据，为2D目标检测任务提供可靠、全面的数据输入。而且，由于环境图像数据能更加全面详尽地展示矿区场景，包含更多的目标细节信息，能过更好的实现对目标对象的准确检测。

进一步地，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，多个摄像头在矿卡的高度方向上居中设置，以便于扩大摄像头的图像采集范围。

在实际的应用场景中，如图2所示，广角摄像头41、可见光摄像头42和红外摄像头43均设置于矿卡车体前方的缓步台中间位置，广角摄像头可获得矿卡前方较大的视野，提高对远方目标的感知效果。可见光摄像头42能够对目标信息、可行驶区域和标志牌等实现更好的捕捉。红外摄像头43可在夜间采集矿卡前方存在的环境图像数据。

在一实施例中，矿卡的环境感知系统还设置有定位模块。定位模块设置于车体，用于采集矿卡的定位信息，以便控制矿卡的行驶路线。

具体地，定位模块包括以下至少一种：GPS(Global Positioning System)定位模块、INS(Inertial Navigation System)惯性导航模块或IMU(Inertial NavigationSystem)惯性测量模块。例如，IMU惯性测量模块可以是加速度计、陀螺仪和磁力计。GPS通过卫星信号计算位置坐标，INS通过IMU测量加速度和角速度计算位置和姿态。

在实施例中，定位模块不仅提供矿卡的经度、纬度、高度等位置信息，同时还可以提供矿卡的航向、速度、加速度等姿态信息。通过这些定位信息对于矿卡的行驶进行控制，帮助系统实时监测矿卡的位置和状态，辅助进行矿卡的路径规划和导航，实现了矿卡的无人驾驶导航和行驶控制。

进一步地，如图2和图3所示，基于上述矿卡的环境感知系统，本申请还提出了一种矿卡，该矿卡包括上述所述的环境感知系统。

具体地，多个超声波雷达(11、12、13、14、15)设置于矿卡的车体的前方和矿卡的车轮的上方，多个激光雷达(21、22)设置于矿卡的车体的前方和后方，多个毫米波雷达(31、32)设置于矿卡的车体的前方和后方。多个摄像头(41、42、43)设置于矿卡的车体的前方。处理器(图中未示出)分别与多个超声波雷达(11、12、13、14、15)、多个激光雷达(21、22)、多个毫米波雷达(31、32)、多个摄像头电连接，以确定矿卡所处矿区内环境信息。

在该实施例中，矿卡通过超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等多种不同功能的传感器的组合使用，将各类信息进行综合性分析，对用于矿区环境的矿卡周围的环境、动静态障碍物等进行实时感知，弥补了单一种类雷达本身的精度不足现象。而且，通过将超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、摄像头安装在矿卡四周，最大程度减小盲区的范围，实现对矿卡自身及周围环境的完整性感知。进而为矿卡的全方位环境进行实时监控，更好的识别各种障碍物及潜在的危险的道路环境，以便于实现自动驾驶矿卡的障碍物避障、路径规划及轨迹跟踪控制等功能，保证矿卡行驶环境的安全性和稳定性，实现了安全、可靠的自动驾驶。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿卡的环境感知系统，其特征在于，所述系统包括：

多个超声波雷达，所述多个超声波雷达设置于所述矿卡的车体的前方和所述矿卡的车轮的上方，用于采集所述矿卡周围第一预设距离范围内目标对象的第一感知数据；

多个激光雷达，所述多个激光雷达设置于所述矿卡的车体的前方和后方，用于采集所述矿卡周围第二预设距离范围内目标对象的第二感知数据；

多个毫米波雷达，所述多个毫米波雷达设置于所述矿卡的车体的前方和后方，用于采集所述矿卡周围第三预设距离范围内目标对象的第三感知数据；

多个摄像头，所述多个摄像头设置于所述矿卡的车体的前方，用于采集所述矿卡前方的环境图像数据；

处理器，与所述多个超声波雷达、所述多个激光雷达、所述多个毫米波雷达、所述多个摄像头电连接，所述处理器用于对所述第一感知数据、所述第二感知数据、所述第三感知数据和所述环境图像数据进行处理，确定所述矿卡所处矿区的环境信息。

2.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

多个超声波雷达包括第一超声波雷达、第二超声波雷达、第三超声波雷达、第四超声波雷达和第五超声波雷达；

所述第一超声波雷达设置于车体的正前方；

所述第二超声波雷达设置于车体的左前方；

所述第三超声波雷达设置于车体的右前方

所述第四超声波雷达和所述第五超声波雷达分别设置于矿卡两侧的车轮的上方。

3.根据权利要求2所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述第二超声波雷达和所述第三超声波雷达相对于所述第一超声波雷达所在的垂直平面对称设置。

4.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述多个激光雷达包括至少两个多线激光雷达和至少一个单线激光雷达；

所述至少两个多线激光雷达分别设置于所述车体的前方和后方；

所述至少一个单线激光雷达设置于所述车体的前方。

5.根据权利要求4所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述多个激光雷达与地面之间的距离大于0.2米；

所述多个激光雷达的水平视角位于80°～300°范围内、垂直视角位于40°～100°范围内；

沿所述矿卡的高度方向，位于所述车体的前方的多线激光雷达和单线激光雷达之间的距离大于0.5米；

所述多线激光雷达包括32线、64线和128线激光雷达中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述多个毫米波雷达包括至少两个第一毫米波雷达和至少两个第二毫米波雷达，其中，所述第一毫米波雷达的频率大于60GHz，所述第二毫米波雷达的频率小于或等于60GHz；

所述至少两个第一毫米波雷达分别设置于所述车体的前方和后方；

所述至少两个第二毫米波雷达分别设置于所述车体的左前方和右前方。

7.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述多个毫米波雷达与地面之间的距离大于0.2米；

所述多个毫米波雷达的水平视角位于60°～180°范围内、垂直视角位于20°～100°范围内。

8.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，

所述多个摄像头在所述矿卡的高度方向上居中设置；

所述多个摄像头包括广角摄像头、可见光摄像头和红外摄像头。

9.根据权利要求1所述的矿卡的环境感知系统，其特征在于，所述系统包括：

定位模块，设置于所述车体，用于采集所述矿卡的定位信息，以便控制所述矿卡的行驶路线。

10.一种矿卡，其特征在于，所述矿卡包括如权利要求1至9中任一项所述的矿卡的环境感知系统。