[发明专利]一种基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统与方法，属于井下车辆导航领域。导航系统包括车体；还包括图像采集模块，其设于车体前端，用于采集车体前方环境信息并传输；图像处理模块，其设于车体上，接收图像采集模块传输的信息，处理生成目标轨迹并传输；控制模块，其设于车体上，接收图像处理模块传输的信息，并根据信息控制车体行驶。本发明的导航系统可有效解决井下辅助运输车辆在行驶过程中方向偏移、撞碰巷道壁等问题，减少由于驾驶人员操作不当造成的事故，导航方法采用两种不同的特征融合形成新的导航线的方法比用单一的方法导航稳定性高，无需在巷道中架设其他辅助设备，降低导航成本，有效提高了驾驶的安全性。

技术领域

本发明属于井下车辆导航技术领域，更具体地说，涉及一种基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统与方法。

背景技术

井下辅助运输车辆在煤矿人员运输以及物料、矸石、材料运输等方面发挥着巨大作用，井下辅助运输车辆的类型较多、重量较大、对路面的要求较高，使用井下辅助运输车辆的矿井对辅运巷路面的强度、坡度、高度的要求都很高。

煤矿井下遇到生产高峰期需要近百辆辅助运输车辆运行于狭窄的巷道中，传统的人工操作车辆成本大，人员调度效率低，且井下辅助运输车辆的自重是同载重量地面车辆的几倍，在运行于长距离连续坡道时，适应性差的问题越发突出，由于车辆大的惯性和井下复杂的环境，驾驶人员手动操作方向盘容易出现安全事故。

经检索，中国专利公开号：CN 109753081 A；公开日：2019年5月14日；公开了一种基于机器视觉的巷道巡检无人机系统及导航方法，采用单目相机获取巷道空间图像，根据管道的颜色与周围环境差异明显，通过机器视觉算法对图像中的管道进行检测和处理，计算出管道中心到相机光心的距离和夹角，进一步得出巡检无人机在巷道中的偏航角，并反馈到无人机飞行控制器调整航向。该申请案无需在巷道中架设轨道等设备，能降低巡检机器人的导航成本，但煤矿井下的环境复杂，该申请案的方法过于单一，适用场景范围小，无法满足巷道车辆长距离无人驾驶的稳定性要求，在实际应用中难以满足效率的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统，包括：

车体；

还包括：

图像采集模块，其设于车体前端，用于采集车体前方环境信息并传输；

图像处理模块，其设于车体上，接收图像采集模块传输的信息，处理生成目标轨迹并传输；

控制模块，其设于车体上，接收图像处理模块传输的信息，并根据信息控制车体行驶。

根据本发明实施例的基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统，可选地，所述图像采集模块包括：

摄像单元，其包括在车体顶部前端呈上下布置的管道摄像头和铁轨摄像头，管道摄像头采集井下管道图像，铁轨摄像头采集井下铁轨图像；以及，

探照灯，其布置于车体车头前端。

根据本发明实施例的基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统，可选地，所述管道摄像头和铁轨摄像头均为CCD双目摄像机，且均平行于地面安装。

根据本发明实施例的基于多标识线的井下辅助运输车辆导航系统，可选地，所述图像处理模块包括：

信号转换子模块，其将图像采集模块传输的图像信息转化为数字信息；

处理单元，其处理转化后的数字信息并拟合为预测轨迹信息；

信号传输子模块，其将预测轨迹信息传输至控制模块。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于多标识线的井下辅助运输车辆导航方法，步骤如下：