[发明专利]无人驾驶异物检测系统及方法在审

专利信息
申请号: 201811116192.7 申请日: 2018-09-25
公开(公告)号: CN109188460A 公开(公告)日: 2019-01-11
发明(设计)人: 刘冶;李云龙;车显达 申请(专利权)人: 北京华开领航科技有限责任公司
主分类号: G01S17/93 分类号: G01S17/93;G01S17/02
代理公司: 北京思创大成知识产权代理有限公司 11614 代理人: 董晓盈
地址: 102200 北京市昌*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 障碍物 障碍物探测单元 异物检测系统 轨道图像 无人驾驶 雷达探测单元 列车控制中心 视觉传感设备 图像识别技术 有效检测区域 传感器技术 远距离检测 报警车辆 比对识别 标准轨道 分级报警 故障排查 轨道轨迹 环境图像 检测结果 可视图像 列车运行 融合检测 实时追踪 探测单元 主控单元 拍摄 标定 雷达 行车 图像 列车 司机 轨道
【说明书】:

公开了一种无人驾驶异物检测系统和方法。该系统包括:轨道探测单元,拍摄轨道图像,通过在所述轨道图像上实时追踪轨道轨迹来标定有效检测区域;障碍物探测单元,拍摄列车运行前方的图像,通过与标准轨道环境图像进行比对识别障碍物;雷达探测单元,用于定位所述障碍物探测单元所识别的障碍物与列车的距离;主控单元,基于检测结果向列车控制中心进行分级报警,并提供障碍物的可视图像。本发明通过多种传感器技术融合检测,利用视觉传感设备代替司机向行车前方持续瞭望,通过图像识别技术提取障碍物特征,并通过雷达实现障碍物的定位,能够实现远距离检测并识别障碍物,提前报警车辆控制和故障排查提供反应时间。

技术领域

本发明涉及轨道运输技术领域,特别涉及一种无人驾驶异物检测系统及方法。

背景技术

地铁环境多位地下隧道,空间狭窄封闭,隧道两侧电缆、桥架、管线以及电气箱体等脱落可能造成侵限,其中轨面障碍物、隧道落石和人员跌落等异常现象对行车安全构成威胁尤其严重,如果不能及时发现并处理很可能会引发严重事故。

目前采用在列车头部下方安装一个基于机械触发原理的障碍物检测系统用于代替司机对前方线路瞭望功能,其基本原理是在列车高速运行中撞到障碍物后将触发列车车头下方安装的机械行程杆运动,进而触发继电器开关电路,使列车紧急停车。但该方法存在明显不足之处,即不能对列车前进方向轨道内的障碍物实现提前检测与预警,提高行车安全,另一方面通过机械的碰撞实现障碍物的检测不可避免地对车辆设备造成损伤。

现有技术中还通过机器视觉或激光雷达对列车前方一定角度范围内的远距离障碍物进行检测,但这种方法无法区分该障碍物是否属于本车通道。如图1所示,探测系统检测到前方有车辆,为了避免追尾探测系统向列车控制中心报警进行控车制动,但如果被测车辆不在本车通路上,便形成误报,影响正常运营。

因此,有必要开发一种能够准确检测并识别障碍物,并为车辆控制和故障排查提供反应时间的无人驾驶异物检测系统及方法。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出了一种无人驾驶异物检测系统及方法,利用多种传感器技术融合检测,以精确障碍物的种类、尺寸、距离以及可能的危害程度。

根据本发明的一方面,提出一种无人驾驶异物检测系统,包括:

轨道探测单元,所述轨道探测单元拍摄轨道图像,通过在所述轨道图像上实时追踪轨道轨迹来标定有效检测区域;

障碍物探测单元,所述障碍物探测单元拍摄列车运行前方的图像,通过与标准轨道环境图像进行比对识别障碍物;

雷达探测单元,用于定位所述障碍物探测单元所识别的障碍物与列车的距离;

主控单元,基于所述轨道探测单元、所述障碍物探测单元和所述雷达探测单元的检测结果向列车控制中心进行分级报警,并提供障碍物的可视图像。

优选地,所述系统还包括与所述主控单元连接的热辐射探测单元,其用于采集列车运行前方的具有热辐射的障碍物的信息。

优选地,所述轨道探测单元包括:

第一可见光相机,用于拍摄轨道图像;

第一处理单元,所述第一处理单元从所述轨道图像底部向上查找并提取轨道特征,从而识别出本列车所在的轨道,基于列车在所述轨道上行驶的偏移量确定轨道的有效检测区域。

优选地,所述第一处理单元在检测到所述轨道图像中出现道岔时,通过判断所述道岔与本列车所在的轨道是否闭合来判断轨道的走向。

优选地,所述障碍物探测单元包括:

第二可见光相机,用于拍摄列车运行前方的图像;

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