[发明专利]自动驾驶工程车辅助定位系统及其使用方法

权利要求书

1.一种自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于包括通信装置、感知模块、决策模块和人机交互系统；

通信装置，分别设置于挖机驾驶室和自动驾驶工程车内，用于实现决策模块和人机交互系统的之间的通讯；

人机交互系统设置于挖机驾驶室内，用于接收外部控制指令，并通过通信装置将外部控制指令发送至决策模块；

感知模块，用于获取驾驶环境信息和挖机位置和姿态信息并发送至决策模块；

决策模块根据挖机位置和姿态信息、驾驶环境信息、外部控制命令规划自动驾驶工程车的行驶路径并驱动自动驾驶工程车的运动；

所述自动驾驶工程车辅助定位系统的使用方法，包括以下步骤：

a.自动驾驶工程车停止在装载等待区域，决策模块通过通信装置向人机交互系统发送等待装载的请求，同时决策模块驱动状态指示灯开启等待状态的指定色；

b.人机交互系统接收挖机操作员的准许进入装载区域的确认指令后，开启图像标识的灯光辅助装置；并通过通信装置向决策模块发送准许进入的应答；

c.决策模块接收到准许进入的应答后，通过感知模块获取挖机停靠的相对位置和姿态以及驾驶环境信息，根据自动驾驶工程车与挖机的安全距离和自动驾驶工程车的尺寸范围，规划自动驾驶工程车相对挖机的安全停靠区域及航向角，以及对应的行驶轨迹；如挖机无法检测到图像标识，决策模块驱动状态指示灯开启故障状态的指定色，提示挖机操作员应重新调整挖机车身状态，待挖机调整完毕后重复步骤b；

d.决策模块完成行驶轨迹的路径规划完成后，决策模块驱动状态指示灯开启行驶状态的指定色；决策模块根据感知模块对行驶环境进行判断实时调节行驶轨迹，并驱动自动驾驶工程车的控制系统实现车辆行驶至安全停靠区域内，并控制控制系统实现挂空挡及驻车制动，等待挖机装载；

e.人机交互系统接收到来自挖机操作员的要求重新规划路线的指令后，通过通信装置将该指令发送至决策模块，决策模块接收到该指令后驱动自动驾驶工程车停车并重新规划路线，直至驶入安全停靠区域；

f.人机交互系统接收外部的装载完成的确认指令后，通过通信装置将确认指令发送至决策模块，决策模块接收到确认指令后驱动自动驾驶工程车驶离装载区域。

2.根据权利要求1所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于还包括状态指示灯，所述状态指示灯设置于自动驾驶工程车的车顶；决策模块根据自动驾驶工程车的运行状态点亮不同颜色的状态指示灯。

3.根据权利要求2所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于感知模块包括传感器、图像标识和车载摄像头；

图像标识以图像编码的方式表征挖机部件以及该部件相对挖机驾驶室坐标信息，图像标识由特殊反光材料制成，每个图像标识都配有对应的灯光辅助装置；灯光辅助装置用于辅助照亮图像标识；

车载摄像头，用于获取图像标识和驾驶环境的影像；

传感器设置于自动驾驶工程车上，用于获取自动驾驶工程车周围的环境信息。

4.根据权利要求3所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于感知模块提取车载摄像头获取的影像信息中的图像标识以及环境信息，并综合传感器获取的环境信息，判断挖机停靠的相对位置和姿态、驾驶环境信息并将其发送至决策模块。

5.根据权利要求4所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于决策模块根据自动驾驶工程车与挖机的安全距离和自动驾驶工程车的尺寸范围和驾驶环境信息，规划自动驾驶工程车相对挖机的安全停靠区域及航向角，以及对应的行驶轨迹；通过感知模块对行驶环境进行判断并实时调节行驶轨迹，驱动自动驾驶工程车的控制系统实现车辆行驶、挂空挡及驻车制动。

6.根据权利要求5所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于人机交互系统接收到来自外部的准许进入装载区域的确认指令后，开启图像标识的灯光辅助装置。

7.根据权利要求6所述自动驾驶工程车辅助定位系统，其特征在于人机交互系统接收到来自外部的装载完成的确认指令后，通过通信装置将该确认指令发送至决策模块，决策模块接收到该确认指令后驱动自动驾驶工程车驶离装载区域。