一种煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统的制作方法

文档序号:15356401发布日期:2018-09-05 00:00阅读:1405来源:国知局

本实用新型涉及煤矿井下无轨辅助运输领域,尤其是涉及一种煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统。



背景技术:

现在煤矿井下运行的无轨车辆,都需要有专门的司机进行操作。其运行路线固定、反复运行、黑暗并且压抑,有很大的工作量并且极易造成司机疲劳,危险性很高。

地面上的无人驾驶车辆技术逐步成熟,但是受限于复杂的道路情况,还没有成熟到可以广泛推广。但是煤矿井下无轨运输系统中的车辆,运行工况简单,路线固定,能够更容易实现无人驾驶,减轻劳动力及事故率。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统,在目前需要司机驾驶的无轨胶轮车上,在煤矿无轨运输巷道条件下,实现无人驾驶。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统,包括内嵌于巷道壁面上的巷道壁传感器、内嵌于巷道地面上的地面传感器、设于无轨胶轮车上的车辆定位射频卡、设于无轨胶轮车上的车载控制主机,以及分别连接车载控制主机的车前摄像头、车后摄像头、车前雷达、车后雷达和车侧雷达,所述巷道壁传感器采用射频定位器,并与车辆定位射频卡无线连接,所述车前摄像头和车前雷达分别设置在无轨胶轮车的前侧面上,所述车后摄像头和车后雷达分别设置在无轨胶轮车的后侧面上,所述车侧雷达设置在无轨胶轮车的左右侧面上,所述车载控制主机分别与无轨胶轮车的动力转向装置、加速装置和制动装置连接,车载控制主机、巷道壁传感器和地面传感器分别与调度机无线连接。

所述车前雷达、车后雷达和车侧雷达均采用GJL20型矿用本安型雷达测距传感器。

所述车前摄像头和车后摄像头均采用KBA7.2型矿用本安型车载摄像头。

所述射频定位器采用KT274-D1型矿用本安型高频区域定位器。

所述巷道壁传感器为多个,多个巷道壁传感器沿巷道轴向等间距排成一列在巷道壁面上。

所述地面传感器为多个,多个地面传感器沿巷道轴向等间距排成多列在巷道地面上。

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

1、针对煤矿井下无轨胶轮车的位置、转向等无人驾驶需求,通过无轨胶轮车加装车前摄像头、车后摄像头、车前雷达、车后雷达和车侧雷达,车载控制主机接收雷达及摄像头采集到的信息并将相关信息发送至调度机,调度机结合巷道壁传感器及地面传感器的信息,给车辆发布导航信息,车载控制主机根据导航信息通过电动转向及加减速控制车辆运行,减轻劳动力,提高煤矿井下无轨运输系统的安全性及运输效率。

2、多个巷道壁传感器沿巷道轴向等间距排成一列在巷道壁面上,多个地面传感器沿巷道轴向等间距排成多列在巷道地面上,巷道壁传感器和地面传感器配合雷达与摄像头,进一步获取无轨胶轮车在巷道内的具体位置,保证高精度、可靠的无人驾驶控制。

3、对各摄像头和雷达以及射频定位器具体选型,可由市场上方便得到,结构简单,制作成本低,易于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统行驶在巷道内的结构示意图;

图2为本实用新型煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统的内部电路连接示意图。

图中,1、巷道,2、无轨胶轮车,3、巷道壁传感器,4、地面传感器,5、车辆定位射频卡,6、车载控制主机,7、车前摄像头,8、车后摄像头,9、车前雷达,10、车后雷达,11、车侧雷达,12、动力转向装置,13、加速装置,14、制动装置,15、调度机,16、车辆状态监测器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示,一种煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车控制系统,包括内嵌于巷道1壁面上的巷道壁传感器3、内嵌于巷道1地面上的地面传感器4、设于无轨胶轮车2上的车辆定位射频卡5、设于无轨胶轮车2上的车载控制主机6,以及分别连接车载控制主机6的车前摄像头7、车后摄像头8、车前雷达9、车后雷达10和车侧雷达11,巷道壁传感器3采用射频定位器,并与车辆定位射频卡5无线连接,车前摄像头7和车前雷达9分别设置在无轨胶轮车2的前侧面上,车后摄像头8和车后雷达10分别设置在无轨胶轮车2的后侧面上,车侧雷达11设置在无轨胶轮车2的左右侧面上,车载控制主机6分别与无轨胶轮车2的动力转向装置12、加速装置13和制动装置14连接,车载控制主机6、巷道壁传感器3和地面传感器4分别与调度机15无线连接。针对煤矿井下无轨胶轮车2的位置、转向等无人驾驶需求,通过无轨胶轮车2加装车前摄像头7、车后摄像头8、车前雷达9、车后雷达10和车侧雷达11,车载控制主机6对这些雷达及摄像头采集到的信息进行分析、判断行车状态并通过电动转向及加减速控制车辆运行,并将相关信息发送至调度机15,调度机15结合巷道壁传感器3及地面传感器4的信息,给车辆发布导航信息。

巷道壁传感器3为多个,多个巷道壁传感器3沿巷道轴向等间距排成一列在巷道1壁面上,地面传感器4为多个,多个地面传感器4沿巷道轴向等间距排成多列在巷道1地面上,地面传感器4采用震动传感器、压力传感器、声响传感器、红外传感器、磁性传感器中的任意一种或多种。巷道壁传感器3和地面传感器4配合雷达与摄像头,进一步获取无轨胶轮车2在巷道1内的具体位置,保证高精度、可靠的无人驾驶控制。

本实施例中,车前雷达9、车后雷达10和车侧雷达11均采用GJL20型矿用本安型雷达测距传感器。车前摄像头7和车后摄像头8均采用KBA7.2型矿用本安型车载摄像头。射频定位器采用KT274-D1型矿用本安型高频区域定位器。车载控制主机6可采用ARM处理器或DSP处理器。结构简单,制作成本低,易于推广应用。

如图2所示,工作过程:

车前摄像头7、车后摄像头8、车前雷达9、车后雷达10和车侧雷达11分别采用可拆卸式方式安装在车体上,并将信号传递给车载控制主机6,车载控制主机6同时还接收车辆状态监测器16采集的速度、加速度等信息;

车载控制主机6与调度机15交换信号,将巷道1情况及车辆情况传递给调度机15,并接受调度机15导航,车载控制主机6输出信号到动力转向装置12、加速装置13和制动装置14;

巷道壁传感器3通过识别各无轨胶轮车2的车辆定位射频卡5内的车辆标志获取无轨胶轮车2在巷道1内的位置,地面传感器4识别无轨胶轮车2在巷道1地面上的具体位置,调度机15接收各个无人驾驶无轨车的车载控制主机6上传的车辆信息、巷道壁传感器3识别的车辆标志和巷道1内位置以及地面传感器4识别的巷道1地面上的具体位置,向各个无人驾驶无轨车的车载控制主机6发布调度信号,完成导航、会车、错车等调度工作。

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