[发明专利]一种基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管系统

说明书

本发明公开了一种基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管系统，矿用卡车通过环境感知系统得到行驶状态信息、环境障碍物信息，并传输至车载控制器，进行多线程安全预警；通过车载5G无线数据传输设备将信息传输至云端服务器，对矿用卡车环境进行虚拟信息叠加融合处理后下载至远端遥控驾驶室，显示在远端驾驶室的显示器；远端驾驶室的驾驶员操控模拟驾驶设备，将采集到的遥控驾驶数据通过5G无线设备传输至矿用卡车车载控制器，再由车载控制器控制矿用卡车控制执行器，实现了基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管。本发明能够实现对矿区卡车的远程遥控驾驶，提高矿区运输效率、降低生产事故、减少人力成本并且解决司机难聘请难的问题。

技术领域

本发明属于矿用卡车遥控驾驶技术领域，尤其涉及一种基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管系统。

背景技术

近年来，随着增强现实、5G通信、人工智能等技术的快速发展，对车辆的遥控驾驶成为了新的研究热点。道路环境相对封闭、行驶路线较为固定且作业车辆速度较慢的矿区环境是车辆遥控驾驶最佳落地场景之一，矿区高寒、多风、粉尘及有毒有害化学物质严重摧残着矿用卡车司机的身体健康，从而带来环境、安全、效率等问题严重制约采矿业的持续快速发展。因此，国家也出台了一系列针对建设智慧矿山的相关规划，其中，无人驾驶系统可以提高矿区运输效率、降低生产事故、减少人力成本并且解决司机难聘请的问题。在无人驾驶系统出现异常停车或在装卸载区域作业时不能完整的完成作业任务时，为了提高异常处理的效率，保证作业连续性，就需要远程遥控驾驶配合无人驾驶系统使用，做异常处理及应急接管。

增强现实（Augmented Reality，简称 AR）通过图像、视频、三维模型构建等技术将虚拟世界融合在现实世界中，给用户提供浸入式的感知体验。目前，已将增强现实技术应用在车辆辅助驾驶、安全预警等领域中：现有技术公开了一种辅助驾驶员的车道级导航增强现实装置，通过使用基于抬头显示器(Head Up Display,简称HUD)的增强显示技术，可以避免驾驶员使用传统导航装置时不断抬头与低头，从而使眼睛不断调整焦距所产生延迟与不适。还有研究公开了一种远程车辆空间感知通知系统，通过增强现实技术将音频和视觉警报联系在一起，当感知到车辆周围出现危险，可以为驾驶提供安全预警。

上述增强现实技术虽提高了车辆安全、智能等性能，但驾驶员仍需在车辆驾驶舱之中，这并没完全解决矿区恶劣环境对驾驶员造成严重身心健康危害的问题。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，本发明根据增强现实原理，提出一种基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管系统，能够实现对矿区卡车的远程遥控驾驶，提高矿区运输效率、降低生产事故、减少人力成本并且解决司机难聘请难的问题。本发明的具体技术方案如下：

一种基于叠加式抬头显示的矿用卡车远程应急接管系统，包括环境感知系统、安全预警系统、矿用卡车执行系统、车载控制器、5G通信系统、云服务器系统、叠加式抬头显示系统、远端驾驶室系统，其中，

所述环境感知系统包括安装在矿用卡车上的智能摄像头和毫米波雷达，所述智能摄像头用于感知矿用卡车周围的环境信息，所述毫米波雷达用于探测障碍物的信息以及扫描道路或作业区边界；通过CAN数据方式将矿用卡车行驶状态信息、周围的环境信息及障碍物的信息传送给所述车载控制器；

所述安全预警系统通过所述环境感知系统采集到的信息对矿用卡车进行安全预警，输出矿用卡车的安全预警信息；

所述车载控制器多线程运行所述安全预警系统，通过以太网将所述环境感知系统获得的矿用卡车的行驶信息、环境信息、安全预警信息上传至车载5G通信模块；通过CAN数据方式将驾驶员驾驶行为信号数据传输至所述矿用卡车执行系统；