[发明专利]矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法

权利要求书

1.一种矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：矿用车辆进入装载区；

第二步：矿用车辆向电铲发送驶入申请；

第三步：电铲制定停靠位置和停靠方向，发给云端平台；

第四步：云端平台根据已采集的边界信息、主路径信息和停靠位置方向，规划出前进路径和倒车路径；

第五步：云端平台将前进路径和倒车路径通过云端方式发送给矿用车辆；

第六步：矿用车辆依据下发轨迹进行泊车停靠；

第七步：矿用车辆停靠完成后将状态反馈给电铲，电铲进行装货；

所述第四步具体为：车辆在行驶之前，云端平台存储有采集的边界信息和车辆行驶的主路径信息，此时根据停靠点的位置和航向信息，规划出一条适配矿用车辆行驶的轨迹路径；以停靠点航向为基准，前方10m~30m，左右-15~15m范围内，以1m×1m的间距建立网格数据，网格的每个交点都是倒车点，每个交点的航向角范围不同，网格数据来源于车辆模型仿真得出的结果；根据边界信息，将落入边界外围的网格点剔除掉；结合主路径实际情况，将根本无法驶入的网格点滤除；

所述主路径网格点滤除方式为：

根据车辆位置确定搜索起点，针对每一个网格点，遍历主路径，将从主路径上无法驶入的一些网格点滤除掉；选取主路径上一个坐标已知的路径点A，其航向角方向为，选取网格上的一个坐标已知的网格数据B，其理想航向角范围为与之间，P_3-1为上的一点，P_3-2为上的一点；首先，计算的航向P_AB，计算弦切角∠P₁AB；其次，根据弦切角∠P₁AB是弦所对应圆心角∠AOB的一半，得到：

∠AOB = 2∠P₁AB

然后，求AB的距离dis_AB，单位为米；接着，求转弯半径R，单位为米，得

R = dis_AB/2/sin(∠AOB/2)

继而，求B点航向角B_head，得

B_{head =} A_head + 2∠P₁AB

其中A_head为A点航向角；最后，判断B点是否适合主路径行驶，判断依据为转弯半径大于车辆最小转弯半径并且计算得到的B点航向角方向在与之间，P₂为上一点；若不在，说明此主路径点不适合这个网格点，继续按照此方式搜索下一个主路径点，如果遍历所有主路径均不适合，则说明此网格点不适合作为一个倒车点，同时，根据所有的主路径遍历的结果，进一步缩小与之间的范围；

遍历主路径，若产生符合条件的转弯点A，就生成弧线AB，将主路径上A点之后的数据删除，B点作为前进最终停车点，生成前进行驶路线，否则，更换倒车点为B点附近的点，进行再一次遍历求解。

2.根据权利要求1所述的一种矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法，其特征在于，所述根据车辆位置确定搜索起点的方式具体为：在程序内部首先定义了两个最优解，分别为(-5，21)和(5，21)；从等待点到最后搜索剩余主路径，找到距离停靠点最近的主路径的点A，判断其航向与停靠点的航向角偏差的正负，若为正值，则选取(5，21)作为最优搜索起点；若为负值，则选取(-5，21)作为最优搜索起点。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法，其特征在于，所述第一步中的装载区是车辆进行装载作业时，执行掉头、驶向装载点的可行驶区域，由高精地图产生，人为根据作业环境进行划分。

4.根据权利要求1或2所述的一种矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法，其特征在于，所述第二步中，矿用车辆向电铲发送驶入申请采取车间通信（V2V）或车对网络通信（V2N）的方式，所述第七步中，将状态反馈给电铲采取车间通信（V2V）或车对网络通信（V2N）的方式。

5.根据权利要求1或2所述的一种矿区无人运输的基于车、电铲、云融合的泊车停靠方法，其特征在于，所述第六步具体为：矿用车辆根据前向行驶的轨迹信息前向行驶到倒车点，然后进行档位切换，进行倒车。