1.本發(fā)明屬于礦山機(jī)械車(chē)輛領(lǐng)域，尤其涉及一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.礦山環(huán)境惡劣，地點(diǎn)偏遠(yuǎn)封閉，無(wú)人化需求迫切，開(kāi)展礦山自動(dòng)駕駛應(yīng)用對(duì)于帶動(dòng)采礦業(yè)提升智慧礦山整體應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)安全、綠色、高效生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義。而且礦卡行駛路線(xiàn)相對(duì)單一、車(chē)速相對(duì)較低、場(chǎng)景較為封閉，是自動(dòng)駕駛應(yīng)用將較快落地的重要場(chǎng)景之一。露天智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)一方面用于解決礦卡司機(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)噪聲、浮塵、震動(dòng)等的問(wèn)題；另一方面減少以至杜絕相關(guān)環(huán)節(jié)因人為因素導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故，并降低司機(jī)用工及車(chē)輛維護(hù)成本，提升礦山整體的作業(yè)效率。

3.現(xiàn)有技術(shù)中的cn201310189149.4公開(kāi)了一種露天采礦gps卡車(chē)智能調(diào)度系統(tǒng)，其主要公開(kāi)了智能終端安裝在卡車(chē)和電鏟上，由嵌入式工控機(jī)、gps模塊、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)rs232串口、rs485接口、電源模塊、智能終端主機(jī)、智能終端顯示器組成。各部分之間采用相應(yīng)的高強(qiáng)度電纜連接，外殼采用全封閉金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝。主要有接收全球定位測(cè)量宇宙站信號(hào)，計(jì)算自己的位置、速度；向調(diào)度中心發(fā)送自己的位置、狀態(tài)、速度、時(shí)間等信息；接收調(diào)度中心的調(diào)度指令及其它信息等功能。智能終端采用winsystems公司epx系列無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的嵌入式工控機(jī)，ppm-wireless無(wú)線(xiàn)通訊模塊嵌入pc04結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展板上，與嵌入式工控機(jī)采用pc104接口連接，封裝在智能終端主機(jī)內(nèi)。電源模塊為智能終端主機(jī)硬件提供穩(wěn)定電源，輸入電壓：dc9—36v，輸出電壓：dc12v。智能終端顯示器由液晶屏、觸摸屏組成。液晶屏用來(lái)顯示指令和與生產(chǎn)相關(guān)的信息界面。系統(tǒng)總控服務(wù)器使用的是ibm系列專(zhuān)業(yè)服務(wù)器，該服務(wù)器采用了強(qiáng)大、久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)和靈活、符合能源之星標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。電子地圖系統(tǒng)提供了設(shè)備在采場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)位置和實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，該系統(tǒng)的道路能夠自動(dòng)生成，維護(hù)簡(jiǎn)單便捷。卡車(chē)回放功能夠動(dòng)態(tài)顯示過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)卡車(chē)是如何工作的，為分析生產(chǎn)組織、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等提供了重要的依據(jù)。中心控制與核心模型系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，將采場(chǎng)所有的信息和資源進(jìn)行整合，立足于對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的全局進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。

4.可以看出上述公開(kāi)的文獻(xiàn)，無(wú)法車(chē)車(chē)、車(chē)路、車(chē)云的通信，容易導(dǎo)致車(chē)端下發(fā)任務(wù)調(diào)度指令，無(wú)法準(zhǔn)確的輸出到車(chē)輛上，造成安全事故。上述文件無(wú)法多角度獲悉車(chē)輛周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，影響遠(yuǎn)程駕駛的精準(zhǔn)性，降低了車(chē)輛安全作業(yè)能力。增加了剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明提供一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，系統(tǒng)解決礦卡司機(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)噪聲、浮塵、震動(dòng)等的問(wèn)題。

6.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)包括：線(xiàn)控底盤(pán)模塊、自動(dòng)駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模

塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；

7.所述線(xiàn)控底盤(pán)模塊用于實(shí)現(xiàn)線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)控傳動(dòng)、線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控駐車(chē)、線(xiàn)控車(chē)身、線(xiàn)控貨箱舉升；

8.所述自動(dòng)駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計(jì)算單元、組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動(dòng)路徑規(guī)劃及決策等功能；

9.所述網(wǎng)聯(lián)模塊用于構(gòu)建車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)的信息傳輸；

10.所述遠(yuǎn)程遙控模塊由車(chē)端、艙端、云平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車(chē)端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動(dòng)。

11.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述艙端服務(wù)器供駕駛員遠(yuǎn)程操控，并基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，通過(guò)操縱方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔位模擬器觸發(fā)駕駛信號(hào)，駕駛信號(hào)由云平臺(tái)處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給車(chē)端。

12.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述線(xiàn)控底盤(pán)模塊中的線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)用于啟動(dòng)/停機(jī)控制和油門(mén)控制；

13.線(xiàn)控傳動(dòng)用于控制檔位控制、緩速器；

14.線(xiàn)控轉(zhuǎn)向用于控制方向盤(pán)轉(zhuǎn)角；

15.線(xiàn)控制動(dòng)用于控制制動(dòng)；

16.線(xiàn)控駐車(chē)用于控制電子駐車(chē)；

17.線(xiàn)控車(chē)身用于控制燈光控制、喇叭；

18.線(xiàn)控貨箱舉升用于控制貨箱舉升、回落、中停。

19.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述自動(dòng)駕駛模塊中的激光雷達(dá)用于感知車(chē)輛周?chē)恼系K物；

20.毫米波雷達(dá)用于探測(cè)遠(yuǎn)距離障礙物，將信息傳輸給計(jì)算單元；

21.計(jì)算單元將各個(gè)傳感器傳輸來(lái)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令，確保車(chē)輛完成自動(dòng)駕駛操作；

22.組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備用于對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位；通過(guò)攝像頭感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端服務(wù)器提供顯示信息。

23.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車(chē)車(chē)通信模塊、車(chē)路通信模塊、車(chē)云通信模塊；

24.車(chē)車(chē)通信模塊將他車(chē)數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給本車(chē)；

25.車(chē)路通信模塊基于路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給車(chē)端，輔助自動(dòng)駕駛；

26.車(chē)云通信模塊提供車(chē)端和云端透?jìng)麈溌罚蟼鬈?chē)輛周?chē)h(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。

27.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述遠(yuǎn)程遙控模塊包括：云平臺(tái)模塊、艙端模塊、車(chē)端模塊、通信模塊；

28.云平臺(tái)模塊用于承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對(duì)多輛車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟?，承接各?lèi)信息回傳和指令下發(fā)；

29.艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)；

30.遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔桿、信號(hào)采集系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等簡(jiǎn)單

組成在一起。

31.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，信號(hào)采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)端可匹配的執(zhí)行信號(hào)，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來(lái)顯示車(chē)端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車(chē)輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對(duì)車(chē)端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時(shí)為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對(duì)圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；

32.備份急停系統(tǒng)設(shè)置有獨(dú)立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題后，在急停情況下將車(chē)輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。

33.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，所述車(chē)端模塊包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備；

34.感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車(chē)上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，用來(lái)提供車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個(gè)良好的駕駛視野；

35.控制設(shè)備包括：將云平臺(tái)發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車(chē)可使用的線(xiàn)控指令；還包括用來(lái)將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺(tái)。

36.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，控制設(shè)備還承擔(dān)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車(chē)端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控檔位、車(chē)身喇叭燈光。

37.進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，網(wǎng)聯(lián)模塊采用5g和lte-v2x技術(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)。

38.從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

39.本發(fā)明聽(tīng)的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)，構(gòu)建車(chē)車(chē)、車(chē)路、車(chē)云通信鏈路，采用車(chē)車(chē)通信技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)間透?jìng)鲾?shù)據(jù)，本發(fā)明即可以可輔助更好地跟車(chē)、降低油耗，還可輔助礦卡與其他車(chē)輛間更好地協(xié)同作業(yè)，提高作業(yè)效率。

40.本發(fā)明的系統(tǒng)還使用車(chē)路通信技術(shù)可在u型口部署路側(cè)設(shè)備，通過(guò)路側(cè)傳感器提供多視角采集，降低車(chē)輛碰撞風(fēng)險(xiǎn)；使用車(chē)云通信技術(shù)可為車(chē)端與云端間提供數(shù)據(jù)透?jìng)麈溌?，?chē)端下發(fā)任務(wù)調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)集群作業(yè)，提高作業(yè)效率。本發(fā)明還可為云端上傳車(chē)輛周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛功能，提高車(chē)輛安全作業(yè)能力。這樣，本發(fā)明能夠可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

附圖說(shuō)明

41.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

42.圖1為用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)示意圖；

43.圖2為線(xiàn)控底盤(pán)模塊示意圖；

44.圖3為自動(dòng)駕駛模塊示意圖；

45.圖4為網(wǎng)聯(lián)模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

46.如圖1是用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的模塊而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的模塊數(shù)目及功能，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各模塊的功能、數(shù)量及作用可為一種隨意的改變，且其模塊的功能和用途也可能更為復(fù)雜。

47.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以基于人工智能技術(shù)對(duì)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和處理。其中，數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床智能診斷方法利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，感知環(huán)境、獲取知識(shí)并使用知識(shí)獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用裝置。

48.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中既有硬件層面的技術(shù)也有軟件層面的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床智能診斷方法基礎(chǔ)技術(shù)一般包括如傳感器、專(zhuān)用人工智能芯片、云計(jì)算、分布式存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、操作/交互系統(tǒng)、機(jī)電一體化等技術(shù)。數(shù)控機(jī)床智能診斷方法軟件技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)視角技術(shù)、語(yǔ)音處理技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)等。本發(fā)明中的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)通常包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、置信網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、式教學(xué)習(xí)等技術(shù)。

49.本發(fā)明涉及的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)利用線(xiàn)控底盤(pán)技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)聯(lián)技術(shù)以及遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，通過(guò)建立感應(yīng)及控制模型，利用傳感器監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)的實(shí)時(shí)交互映射，進(jìn)而可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

50.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

51.請(qǐng)參閱圖1至4所示是一具體實(shí)施例中用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的示意圖，系統(tǒng)包括：線(xiàn)控底盤(pán)模塊、自動(dòng)駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；

52.線(xiàn)控底盤(pán)模塊可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)控傳動(dòng)、線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控駐車(chē)、線(xiàn)控車(chē)身、線(xiàn)控貨箱舉升等線(xiàn)控功能；

53.其中，線(xiàn)控底盤(pán)模塊包括：線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)控傳動(dòng)、線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控駐車(chē)、線(xiàn)控車(chē)身、線(xiàn)控貨箱舉升，其中：線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)用于啟動(dòng)/停機(jī)控制、油門(mén)控制等；線(xiàn)控傳動(dòng)主要用于檔位控制、緩速器控制；線(xiàn)控轉(zhuǎn)向主要用于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角控制；線(xiàn)控制動(dòng)主要用于制動(dòng)控制；線(xiàn)控駐車(chē)主要用于電子駐車(chē)控制；線(xiàn)控車(chē)身主要用于燈光控制、喇叭控制等；線(xiàn)控舉升主要用于貨箱舉升、回落、中停控制等。

54.自動(dòng)駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計(jì)算單元、組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動(dòng)路徑規(guī)劃及決策等功能；

55.本發(fā)明的實(shí)施例中，自動(dòng)駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計(jì)算單元、組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備，其中：激光雷達(dá)用于感知車(chē)輛周?chē)恼系K物，毫米波雷達(dá)用于探測(cè)遠(yuǎn)距離障礙物，他們好比汽車(chē)的眼睛用于觀察周?chē)沫h(huán)境，同時(shí)將信息傳輸給計(jì)算單元；計(jì)算單元就是汽車(chē)的大腦，將各個(gè)傳感器傳輸來(lái)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令(制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等)，確保車(chē)輛完成自動(dòng)駕駛操作；組合導(dǎo)航設(shè)備用于車(chē)輛的定位；攝像頭

用于感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個(gè)良好的駕駛視野。

56.網(wǎng)聯(lián)模塊基于5g和lte-v2x系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)的信息傳輸。

57.本發(fā)明的網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車(chē)車(chē)通信模塊、車(chē)路通信模塊、車(chē)云通信模塊，其中：車(chē)車(chē)通信模塊可將他車(chē)數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給本車(chē)；車(chē)路通信模塊可以路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給車(chē)端，輔助自動(dòng)駕駛；車(chē)云通信模塊提供車(chē)端和云端透?jìng)麈溌?，上傳?chē)輛周?chē)h(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。

58.所述遠(yuǎn)程遙控模塊主要由車(chē)端、艙端、云平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車(chē)端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動(dòng)。

59.遠(yuǎn)程駕駛模塊包括：云平臺(tái)模塊、艙端模塊、車(chē)端模塊、通信模塊。

60.其中：(1)云平臺(tái)模塊承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對(duì)多輛車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟?，承接各?lèi)信息回傳和指令下發(fā)；

61.(2)艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)。遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔桿、信號(hào)采集系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等簡(jiǎn)單組成在一起。遠(yuǎn)程駕駛員在駕駛模擬艙可以像真實(shí)開(kāi)車(chē)一樣，操縱各種模擬器，信號(hào)采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)端可匹配的執(zhí)行信號(hào)，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來(lái)顯示車(chē)端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車(chē)輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對(duì)車(chē)端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時(shí)為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對(duì)圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；備份急停系統(tǒng)使用獨(dú)立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題后，可在急停情況下將車(chē)輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性；

62.(3)車(chē)端模塊主要包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備等。當(dāng)前遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)中感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車(chē)上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，主要用來(lái)提供車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個(gè)良好的駕駛視野；控制設(shè)備一般指車(chē)上的遠(yuǎn)控主機(jī)，主要承擔(dān)兩部分工作，一部分是將云平臺(tái)發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車(chē)可使用的線(xiàn)控指令(方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、油門(mén)踏板開(kāi)度等)；另一部分是用來(lái)將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺(tái)。控制設(shè)備還承擔(dān)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車(chē)端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控檔位、車(chē)身喇叭燈光等；

63.(4)通信模塊基于v2x和5g系統(tǒng)構(gòu)建車(chē)與車(chē)、車(chē)與云平臺(tái)、車(chē)與路之間的信息傳輸。

64.本發(fā)明能夠?qū)?chē)輛運(yùn)行信息進(jìn)行匯總傳輸給艙端服務(wù)器，方便遠(yuǎn)程操控人員進(jìn)行操控使用，有效的提升車(chē)輛遠(yuǎn)程操控的精準(zhǔn)性。還能夠?qū)?chē)輛運(yùn)行信息高效率地收集、存儲(chǔ)，并進(jìn)行處理，基于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，使用多維空間描述整個(gè)遠(yuǎn)程操控過(guò)程，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛功能，提高車(chē)輛安全作業(yè)能力，控制遠(yuǎn)程操控過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控全過(guò)程監(jiān)督、管理和控制的及時(shí)性和科學(xué)性。

65.本發(fā)明提供的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地

說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

66.用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的框圖，圖示了按照本公開(kāi)各種實(shí)施例的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段、或代碼的一部分，該模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。

67.在用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機(jī)械的或其它的形式連接。

68.在用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或其組合來(lái)編寫(xiě)用于執(zhí)行本公開(kāi)的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼，上述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括但不限于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言—諸如“c”語(yǔ)言或類(lèi)似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序代碼可以完全地在用戶(hù)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶(hù)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶(hù)計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或電力服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任意種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)——連接到用戶(hù)計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(示例性的講利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)通過(guò)因特網(wǎng)連接)。

69.對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。技術(shù)特征：

1.一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括：線(xiàn)控底盤(pán)模塊、自動(dòng)駕駛模塊、網(wǎng)聯(lián)模塊以及遠(yuǎn)程遙控模塊；所述線(xiàn)控底盤(pán)模塊用于實(shí)現(xiàn)線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)控傳動(dòng)、線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控駐車(chē)、線(xiàn)控車(chē)身以及線(xiàn)控貨箱舉升；所述自動(dòng)駕駛模塊包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、計(jì)算單元、組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動(dòng)路徑規(guī)劃及決策等功能；所述網(wǎng)聯(lián)模塊用于構(gòu)建車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)的信息傳輸；所述遠(yuǎn)程遙控模塊由車(chē)端、艙端、云平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)四部分組成，車(chē)端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述艙端服務(wù)器供駕駛員遠(yuǎn)程操控，并基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，通過(guò)操縱方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔位模擬器觸發(fā)駕駛信號(hào)，駕駛信號(hào)由云平臺(tái)處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給車(chē)端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述線(xiàn)控底盤(pán)模塊中的線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)用于啟動(dòng)/停機(jī)控制和油門(mén)控制；線(xiàn)控傳動(dòng)用于控制檔位控制、緩速器；線(xiàn)控轉(zhuǎn)向用于控制方向盤(pán)轉(zhuǎn)角；線(xiàn)控制動(dòng)用于控制制動(dòng)；線(xiàn)控駐車(chē)用于控制電子駐車(chē)；線(xiàn)控車(chē)身用于控制燈光控制、喇叭；線(xiàn)控貨箱舉升用于控制貨箱舉升、回落、中停。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)駕駛模塊中的激光雷達(dá)用于感知車(chē)輛周?chē)恼系K物；毫米波雷達(dá)用于探測(cè)遠(yuǎn)距離障礙物，將信息傳輸給計(jì)算單元；計(jì)算單元將各個(gè)傳感器傳輸來(lái)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出各種指令，確保車(chē)輛完成自動(dòng)駕駛操作；組合導(dǎo)航及車(chē)路協(xié)同設(shè)備用于對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位；通過(guò)攝像頭感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端服務(wù)器提供顯示信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)聯(lián)模塊包括：車(chē)車(chē)通信模塊、車(chē)路通信模塊、車(chē)云通信模塊；車(chē)車(chē)通信模塊將他車(chē)數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給本車(chē)；車(chē)路通信模塊基于路側(cè)端感知數(shù)據(jù)通過(guò)pc5通信發(fā)給車(chē)端，輔助自動(dòng)駕駛；車(chē)云通信模塊提供車(chē)端和云端透?jìng)麈溌?，上傳?chē)輛周?chē)h(huán)境感知信息，下發(fā)控制指令用于遠(yuǎn)程駕駛。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程遙控模塊包括：云平臺(tái)模塊、艙端模塊、車(chē)端模塊、通信模塊；云平臺(tái)模塊用于承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，任務(wù)調(diào)度功能通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對(duì)多輛車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛接管，另外，作為應(yīng)用的總?cè)肟冢薪痈黝?lèi)信息回傳和指令下發(fā)；艙端模塊包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份應(yīng)急系統(tǒng)；

遠(yuǎn)程駕駛艙將方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔桿、信號(hào)采集系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等簡(jiǎn)單組成在一起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，信號(hào)采集系統(tǒng)采集處理后，將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)端可匹配的執(zhí)行信號(hào)，并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器；顯示系統(tǒng)主要用來(lái)顯示車(chē)端的360

°

感知數(shù)據(jù)及車(chē)輛狀態(tài)和姿態(tài)信息，遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱；艙端服務(wù)器是艙端的大腦，針對(duì)車(chē)端攝像頭的感知數(shù)據(jù)，需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中，同時(shí)為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適，還需要對(duì)圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理，遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)；備份急停系統(tǒng)設(shè)置有獨(dú)立的通信鏈路，在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題后，在急停情況下將車(chē)輛遠(yuǎn)程停下，提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)端模塊包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備；感知設(shè)備以攝像頭為主，輔以原車(chē)上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備，用來(lái)提供車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個(gè)良好的駕駛視野；控制設(shè)備包括：將云平臺(tái)發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛操縱指令，轉(zhuǎn)化為整車(chē)可使用的線(xiàn)控指令；還包括用來(lái)將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù)，以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包，發(fā)送給云平臺(tái)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，控制設(shè)備還承擔(dān)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、有人駕駛模式的切換策略；通信設(shè)備由v2x設(shè)備承擔(dān)，負(fù)責(zé)提供車(chē)端控制設(shè)備與遠(yuǎn)程駕駛艙的通信；執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)程操作指令的最終執(zhí)行者，包括線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控檔位、車(chē)身喇叭燈光。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其特征在于，網(wǎng)聯(lián)模塊采用5g和lte-v2x技術(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種用于露天礦區(qū)智能礦卡自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，線(xiàn)控底盤(pán)模塊可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)控驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)控傳動(dòng)、線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控駐車(chē)、線(xiàn)控車(chē)身、線(xiàn)控貨箱舉升等線(xiàn)控功能；自動(dòng)駕駛模塊可完成礦區(qū)環(huán)境感知、高精地圖定位、自動(dòng)路徑規(guī)劃及決策等功能；網(wǎng)聯(lián)模塊實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)的信息傳輸；車(chē)端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端服務(wù)器進(jìn)行顯示和位姿隨動(dòng)。艙端服務(wù)器基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策，并通過(guò)操縱方向盤(pán)、油門(mén)踏板、觸發(fā)駕駛信號(hào)，駕駛信號(hào)由云平臺(tái)處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給車(chē)端。本發(fā)明可以減少剝離、裝卸、運(yùn)輸?shù)嚷短斓V山上關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工需求，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的高效協(xié)同。

技術(shù)研發(fā)人員：楊孟 田磊 粱輝 趙玉超 賈敏 趙宏琛 孫長(zhǎng)春 欒會(huì)磊 李志杰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.28

技術(shù)公布日：2023/3/27