[发明专利]一种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法

说明书

本发明属于无轨胶轮车的技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法，这种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法包括包括如下步骤：S1、将毫米波雷达和辅助驾驶装置安装至无轨胶轮车；S2、以毫米波为极点建立毫米波雷达坐标系；以无轨胶轮车所在位置为原点建立无轨胶轮车坐标系；S3、辅助驾驶装置通过网络与调度中心服务器通信，获取相关数据；S4、辅助驾驶装置获取车载毫米波雷达的扫描数据；S5、辅助驾驶装置融合分析数据，构建无轨胶轮车周边环境地图；S6、辅助驾驶装置实时计算所述无轨胶轮车与障碍物之间的距离。这种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法具有克服了煤矿巷道环境难以接收GPS信号而无法精准定位的缺陷。

技术领域

本发明属于无轨胶轮车的技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法。

背景技术

毫米波雷达，是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。

超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。

UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

无轨胶轮车包括货箱及车头，所述车头的一侧设有驾驶室，所述驾驶室的前部和后部分别相对设有副驾驶座和主驾驶座，所述主、副驾驶座之间设有操作控制台，所述驾驶室内靠近主驾驶座的左侧壁上设有仪表盘。我公司生产的无轨胶轮车采用一室两座结构解决了车辆在矿井坑道作业不用掉头而能双向运行的问题，缩短了车体长度，使车辆变得小巧灵活；同时简化了操作控制结构，减少重复设置，降低了系统造价；驾驶室更符合人体工程学布局，更方便操作。

因煤矿井下无轨胶轮车有运输灵活高效、运输功能强大、巷道适应性较强、运输成本较低等优点，使得无轨胶轮车在辅助运输系统中的作用越来越重要，对煤矿安全高效生产起到了至关重要的作用。

现有的，公告号为CN109542097A的中国专利公开了一种红外置顶循迹的井下无人无轨胶轮车及其行驶控制方法，它包括感知系统、控制系统、执行系统及车身，感知系统中的多组传感器与控制系统中的PLC电连接，PLC与整车控制器VCU电连接，VCU通过驱动电路分别对车辆内部执行系统中的电动机、转向电机以及液压油泵进行电连接控制。本发明在车头安装雷达激光传感器，在车顶安装红外传感器，在车身两侧及车尾安装超声波传感器，在后驱动轮上安装速度传感器，通过在车身上合理安排这些传感器的位置，利用其信号反馈获取周围环境信息，再根据制定的行驶控制策略，执行合适的行驶模式。整车无人驾驶系统安全高效，能有效减轻井下工人劳动强度，提高井下辅助运输系统效率与安全性。。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：雷达产品、激光产品和红外产品使用的技术方案在煤矿应用都存在一定弊端。基于红外测距的倒车雷达受煤壁对红外光吸收的影响，测距效果并不理想，经常发生误报；基于超声波雷达的倒车报警装置，由于压电陶瓷需要高压供电才能产生超声波，不利于无轨胶轮车的安全设计；激光雷达在井下高粉尘、高湿度环境中，性能受很大影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法，以解决现有技术中的雷达产品、激光产品和红外产品使用时容易发生误报或受影响及不利于安全设计的技术问题，达到采用融合UWB定位与毫米波雷达数据，感知车辆周边环境，克服了单一UWB定位位置粒度过大及单一毫米波雷达受电磁干扰的缺陷的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了1.一种基于毫米波雷达与UWB标签的无轨胶轮车辅助驾驶方法，其特征在于，包括如下步骤：