[发明专利]一种矿区无人驾驶车辆的紧急停车系统

说明书

本发明公开了一种矿区无人驾驶车辆的紧急停车系统，在车辆上安装毫米波雷达、摄像头、无线通信模块和5G通讯模块，系统包括车侧自动紧急制动模块、无线遥控制动模块和远程平台制动模块。本发明的技术方案解决了矿区环境下无人驾驶的紧急停车问题，提出了多层控制的方法，从车端到遥控端到平台端，采用多种方式对紧急情况下的无人车辆进行紧急停车。

技术领域

本发明属于矿区无人驾驶技术领域，尤其涉及一种矿区无人驾驶车辆的紧急停车系统。

背景技术

矿区的道路环境复杂，无人驾驶车辆的安全可靠性是重点要考虑的问题。无人驾驶车辆在运作过程中，面对周围突然出现的运动的车辆、行人、落石等障碍物或车辆运行过程突然出现故障等紧急情况，为了避免事故的发生，需要控制汽车制动系统进行紧急制动。

现有的技术方案提供了基于多传感器融合数据的自动紧急制动决策方法，但是仅依靠车侧的传感器对障碍物进行判断易出现“漏报”的情况，且无法解决车辆运行状态的异常。现有的远程控制方案提出了一种将车辆位置参数发送到车云平台，根据附着系数确定制动减速度，并根据所述制动减速度进行紧急制动，但是该方案无法解决数据传输延时或者控制端发布控制有误等问题。现有的技术方案都基于都是采用单一的紧急停车方法，并不适用于复杂的矿区无人驾驶环境。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，本发明提出一种矿区无人驾驶车辆的紧急停车系统，本发明的具体技术方案如下：

一种矿区无人驾驶车辆的紧急停车系统，其特征在于，在车辆上安装毫米波雷达、摄像头、无线通信模块和5G通讯模块，所述系统包括车侧自动紧急制动模块、无线遥控制动模块和远程平台制动模块，车辆在矿区行驶运行出现异常或遇到紧急情况，车侧自动紧急制动模块开启，开启失败则切换无线遥控制动模块或远程平台制动模块接管车辆使其紧急停车；其中，

通过毫米波雷达及摄像头对障碍物进行特征提取，探测到障碍物的条件满足车侧自动紧急制动模块的开启条件，则车辆执行控制器通过CAN总线发送制动指令；

所述无线遥控制动模块通过操控遥控器以无线传输的方式对正在运行的车辆进行紧急停车，对遥控器按键输入需操控的车辆ID号，按下紧急停车按键，车辆上安装的无线通信模块接收到信号后发送控制指令给车辆执行控制器，车辆执行控制器做出响应使车辆紧急制动，同时，车辆执行命令时会向遥控器发出应答信号，遥控器中显示车辆已收到控制命令并且正在执行；

所述远程平台制动模块的运行步骤包括：

Step1：数据采集及处理：

Step1-1：通过毫米波雷达和摄像头采集车辆周围环境的图像及点云信息，通过车辆的OBD接口即On Board Diagnostics接口获取车辆行驶状态；

Step1-2：对步骤Step1-1获取的数据进行滤波、剔除异常数据、坐标转换，实现时空统一，使毫米波雷达数据投影到摄像头采集的图像上，利用端对端的神经网络SSD算法对图像进行特征提取完成障碍物分类和定位；

Step2：数据融合：对获取的障碍物的图像信息和障碍物的点云信息通过基于马氏距离的最近邻数据关联算法进行数据关联，获取关联成功的障碍物数据；

马氏距离其中，x是障碍物的点云信息投影在摄像头采集的图像上的坐标矩阵，y是端对端的神经网络SSD算法对图像上障碍物的定位中心坐标矩阵，Σ是图像上障碍物定位后的中心坐标的协方差矩阵，d为马氏距离；

Step3：建立数据库：对不同ID的车辆建立车辆运行状态数据库，记录车辆的运行状态实时信息及环境信息；

Step4：设定危险等级机制及制动措施；将车辆运行状态危险等级分为三级：无危险、一级危险、二级危险；设定阈值D₁为15米，D₂为25米；