[发明专利]自动驾驶工程车辅助定位系统及其使用方法

说明书

本发明提供了一种自动驾驶工程车辅助定位系统及其使用方法，包括通信装置、感知模块、决策模块、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，用于实现决策系统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。本发明提高了车辆驾驶自动化程度，提升了作业效率。

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及一种自动驾驶工程车辅助定位系统及其使用方法。

背景技术

工程车在矿山、基坑等封闭环境作业，运输过程工况相对简单，目前已实际落地的自动驾驶车辆在矿区、基坑的应用主要为装卸载点间的物料转运。自动驾驶主要技术方案为通过对车辆的电控底盘改造，实现对车辆转向、制动、加速、减速、倒车等控制，并增加毫米波雷达、激光雷达、视觉设备等感知设备，探知行驶环境并实现避障，借助本地或远程路径规划，车辆在运输区间内实现自动驾驶。相对于运输过程，装载区实现车辆自动操纵则较为困难。矿山、基坑装载区内环境复杂多变，装载区域会随着装载工作的进展而不断发生变化，自动驾驶车辆每次装载过程中都需要根据挖机的位置来调整车辆相对挖机的安全停靠位置。目前在装载区域内的自动驾驶控制，或采用人工替代驾驶的方式，或采用固定自动驾驶车辆停靠区域后挖机移动至停车区域装载的方式，降低了自动化程度。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种自动驾驶工程车辅助定位系统及其使用方法，提高了车辆驾驶自动化程度，提升了作业效率。

本发明提供了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、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，用于实现决策系统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。

上述技术方案中，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。

上述技术方案中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。

上述技术方案中，感知模块提取车载摄像头获取的影像信息中的标识信息以及环境信息，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和驾驶环境信息并将其发送至决策模块。

上述技术方案中，决策模块根据自动驾驶工程车与挖机的安全距离、自动驾驶工程车的尺寸范围、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。

上述技术方案中，决策模块根据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。

上述技术方案中，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。