CN112198875A - 一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，包括如下步骤：S1：在矿车完成每个作业循环周期到达装载点或卸载点停车时，获取矿车规划路径点坐标信息和矿车实际行驶定位坐标信息；S2：计算矿车实际行驶定位坐标与规划路径点坐标之间的横向误差，并在横向误差的基础上增加一个随机偏移量，生成新的横向误差；S3：将该随机偏移量加入安全模块的安全白名单中，并将新的横向误差反馈给控制模块；S4：控制模块采用新的横向误差作为反馈信号进行循迹控制。本发明所公开的控制方法易实施，工作量小，可以有效减少人力物力成本，提高工作效率，有效防止道路碾压车辙。

Description

一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法
技术领域
本发明涉及一种无人驾驶车辆控制方法，特别涉及一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法。
背景技术
矿用卡车(以下简称矿车)是在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的一种重型自卸车，其工作特点为运程短、承载重，常用大型电铲或液压铲进行装载，往返于采掘点和卸矿点。无人矿车具备巨大的市场潜力，能够给矿山开采企业带来成本、安全、效率、环保等多方面的利好，同时也会给矿山车辆及设备制造商带来丰厚的盈利。
与常规乘用车辆相比，矿用卡车体积大、载重量高、轮胎特性较为特殊、且无人驾驶矿卡的运输路线较为固定，反复碾压路面相同位置容易形成较深的车辙，破坏矿山路面，给其他车辆行驶造成困难，同时也不利于维持无人矿卡循迹控制的准确性。现有的技术方案有通过在路径上增加偏差来避免车辙，这种通过规划道路偏置的方案不便于实现，需要一定的操作、开发量较大。因此，需要提供一种简单易行的解决方案，以防止路面出现较深车辙。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，以达到易实施，工作量小，可以有效防止车辙，减少人力物力成本，提高工作效率的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，包括如下步骤：
S1：在矿车完成每个作业循环周期到达装载点或卸载点停车时，获取矿车规划路径点坐标信息和矿车实际行驶定位坐标信息；
S2：计算矿车实际行驶定位坐标与规划路径点坐标之间的横向误差，并在横向误差的基础上增加一个随机偏移量，生成新的横向误差；
S3：将该随机偏移量加入安全模块的安全白名单中，并将新的横向误差反馈给控制模块；
S4：控制模块采用新的横向误差作为反馈信号进行循迹控制。
上述方案中，所述S1中，获取规划路径点坐标信息，包括获取规划模块发出的规划路径信息或者矿车本地存储的路径信息。
上述方案中，所述S1中，矿车实际行驶定位坐标信息通过车载定位模块获取。
上述方案中，所述S2中，在每一个作业循环周期内，增加的随机偏移量数值是恒定的。
上述方案中，所述S2中，在进入装载区或卸载区至倒车停止区间时不进行误差偏移；同时，在进入装载区或卸载区时，将在偏移的路径与原始路径之间重新进行路径规划或者对随机偏移量进行平滑处理过渡至0。
上述方案中，该控制方法分为单车控制和多车控制，对于单车控制，在矿车每次经过装载点或卸载点的出口时进行一次路径偏移，随机偏移量与上一次的随机偏移量数值不同；对于多车控制，每辆矿车在各自的横向误差上增加不同的随机偏移量，使得每辆矿车的行驶路径均不相同。
通过上述技术方案，本发明提供的防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法具有如下有益效果：
本发明通过在车辆行驶的横向误差上增加随机偏移量，可使行驶中的矿车均衡碾压矿山泥土砂石路面，防止产生较深的车辙，保障矿区车辆的安全通行，及无人驾驶矿车的控制精度和作业效率。同时，该方法容易实施，工作量小，有效减小人力物力成本，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例所公开的矿车与路径的横向偏差示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，如图1所示，具体实施例如下：
一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，包括如下步骤：
S1：在矿车完成每个作业循环周期到达装载点或卸载点停车时，获取矿车规划路径点坐标信息和矿车实际行驶定位坐标信息；
本实施例中，获取规划路径点坐标信息，包括获取规划模块发出的规划路径信息或者矿车本地存储的路径信息。矿车实际行驶定位坐标信息通过车载定位模块获取。
S2：以车辆行驶方向为纵向，垂直纵向方向的为横向，如图2所示，计算矿车实际行驶定位坐标与规划路径点坐标之间的横向误差，并在横向误差的基础上增加一个随机偏移量，生成新的横向误差；
在每一个作业循环周期内，增加的随机偏移量数值是恒定的。
为防止车辆新的横向误差导致重载和空载两个方向的路径重叠或会车间距过小，车辆随机偏移量的数值的范围及偏移方向，根据地形、道路宽度及会车最小安全间距、轮胎宽度、轮距等综合考虑设定。矿区中车辆通常靠左侧行驶，可适当增大向左偏移时的范围，减小向右偏移范围。
为避免在装载点车、铲对位不准或在卸载点倒车不准，在进入装载区或卸载区至倒车停止区间时不进行误差偏移；同时，在进入装载区或卸载区时，将在偏移的路径与原始路径之间重新进行路径规划或者对随机偏移量进行平滑处理过渡至0，防止车辆因横向误差的突变导致车辆急转弯。
S3：将该随机偏移量加入安全模块的安全白名单中，并将新的横向误差反馈给控制模块；可以防止安全模块因车辆与原始路径横向误差较大引发安全机制，使车辆停止运行。
S4：控制模块采用新的横向误差作为反馈信号进行循迹控制，车辆将平行于原始路径行驶。
该控制方法分为单车控制和多车控制，对于单车控制，在矿车每次经过装载点或卸载点的出口时进行一次路径偏移，随机偏移量与上一次的随机偏移量数值不同；对于多车控制，每辆矿车在各自的横向误差上增加不同的随机偏移量，使得每辆矿车的行驶路径均不相同。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在矿车完成每个作业循环周期到达装载点或卸载点停车时，获取矿车规划路径点坐标信息和矿车实际行驶定位坐标信息；
S2：计算矿车实际行驶定位坐标与规划路径点坐标之间的横向误差，并在横向误差的基础上增加一个随机偏移量，生成新的横向误差；
S3：将该随机偏移量加入安全模块的安全白名单中，并将新的横向误差反馈给控制模块；
S4：控制模块采用新的横向误差作为反馈信号进行循迹控制。
2.根据权利要求1所述的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，所述S1中，获取规划路径点坐标信息，包括获取规划模块发出的规划路径信息或者矿车本地存储的路径信息。
3.根据权利要求1所述的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，所述S1中，矿车实际行驶定位坐标信息通过车载定位模块获取。
4.根据权利要求1所述的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，所述S2中，在每一个作业循环周期内，增加的随机偏移量数值是恒定的。
5.根据权利要求1所述的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，所述S2中，在进入装载区或卸载区至倒车停止区间时不进行误差偏移；同时，在进入装载区或卸载区时，将在偏移的路径与原始路径之间重新进行路径规划或者对随机偏移量进行平滑处理过渡至0。
6.根据权利要求1所述的一种防止道路碾压车辙的无人驾驶矿车控制方法，其特征在于，该控制方法分为单车控制和多车控制，对于单车控制，在矿车每次经过装载点或卸载点的出口时进行一次路径偏移，随机偏移量与上一次的随机偏移量数值不同；对于多车控制，每辆矿车在各自的横向误差上增加不同的随机偏移量，使得每辆矿车的行驶路径均不相同。
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