[发明专利]一种现代有轨清洁车辅助自动驾驶系统及方法

说明书

本发明公开了一种现代有轨清洁车辅助自动驾驶系统及方法，该系统包括：用于采集图像数据和周围环境指示信息的深度相机，用于采集轨道及轨道周围环境边界点信息的激光雷达，用于采集物体三轴姿态角、角速率以及加速度的惯性测量单元，用于获取轨道位置以及走向的GPS模块，用于根据采集数据进行转向控制处理、基于障碍物的距离和方位进行检测障碍物的主控板，用于传动的传动控制机构，以及分别与深度相机、激光雷达、惯性测量单元、GPS模块、主控板连接的车载处理装置。本发明通过采用深度相机配合自动驾驶技术，在有轨电车轨道清洁上更加精准、快速，并且在夜间作业时，结合激光雷达和深度相机并不会受到低光照环境而产生太多的影响的技术效果。

技术领域

本发明涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种现代有轨电车轨道清洁车的辅助驾驶系统及方法。

背景技术

目前，我国的现代有轨电车轨道清洁车在槽型轨清理维护方面，由于研究时间较短，相对于发达国家，我国相关技术还处于初级阶段，不是很成熟，基本还是通过人工手动对槽型轨进行清理的方法，只有极少数的企业自主研发并生产出了现代有轨电车槽型轨清洁设备，但耗费劳动量大、工作效率低，而且不能满足现代有轨电车发展对槽型轨高效清洁的要求。

其中，北京德高洁公司研制出一种轨道清洁车，该车主要由公路行驶与轨道行走系统、液压与动力系统、高压水射流与清扫系统吸尘除尘系统、自动化控制系统组成，该车有多种清洁模式和功能组件，但并未能实现清洁车的自主定位，循轨作业，自动避障等功能，且不能对清洁车整体运行状态进行有效的监测；德国斯沃林公司研制出轨道清洁车，其驱动装置采用Pickup公铁两用驱动装置，相对于前一代清洁车，性能更加先进噪音更小，清洁效果良好，但设计复杂、造价高昂，耗费清洁资源较多且只能用于工字轨，并不兼用于有轨电车槽形轨的清洁。

当前的辅助驾驶系统(ADAS)采用多传感器融合的方式来实现在驾车行驶过程中，即时感知周围人、车、路及交通环境，对静态和动态物体进行辨别，如车辆、行人以及交通标志标线等；虽然当前的辅助驾驶系统已经越来越成熟，但多用于奢侈的高档车辆和地铁上，且价格昂贵，还未普及到低成本车辆以及轨道清洁车上。

综上所述，具有辅助驾驶的现代有轨电车轨道清洁车目前还没有先例研究和成熟的商业化产品，现代有轨电车轨道清洁车辅助自动驾驶系统的发展前景相当可观。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明的第一目的在于提供一种现代有轨清洁车辅助自动驾驶系统，该系统结合深度相机和激光雷达并搭载于轨道清洁车，避免因驾驶员疲劳而导致的安全事故的发生，同时弥补当前GPS导航系统精度不足和当前辅助驾驶系统无法搭载于轨道清洁车的问题。

本发明的第二目的在于提供一种现代有轨清洁车辅助自动驾驶方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种现代有轨清洁车辅助自动驾驶系统，包括：深度相机、激光雷达、惯性测量单元、GPS模块、主控板、传动控制机构、车载处理装置；

所述深度相机用于采集轨道及轨道周围环境图像数据和周围环境指示信息，所述激光雷达用于采集轨道及轨道周围环境边界点信息，所述惯性测量单元用于采集物体三轴姿态角、角速率以及加速度的，所述GPS模块用于获取轨道位置以及走向，所述主控板用于根据由深度相机、激光雷达、惯性测量单元、GPS模块获得的采集数据进行转向控制处理、基于障碍物的距离和方位进行检测障碍物，所述传动控制机构用于接收由主控板发送的转向控制指令进行传动；

所述车载处理装置分别与深度相机、激光雷达、惯性测量单元、GPS模块、主控板连接；所述主控板包括第一处理器、用于报警提示的警报器，所述第一处理器与警报器连接