[发明专利]矿井铲运机的定位装置及其定位方法

说明书

本发明提供了一种矿井铲运机的定位装置及其定位方法，涉及铲运机定位技术领域，该定位装置包括：至少一个UWB信号发射模组以及至少两个激光雷达；其中，UWB信号发射模组部署在矿井铲运机的车顶区域；激光雷达分别设置在矿井铲运机的前车体和后车体；UWB信号发射模组用于通过发射UWB信号确定矿井铲运机的纵向位置；激光雷达用于通过激光测距确定矿井铲运机的纵向位置。利用获得的纵向位置信息和横向位置信息进行位置计算，得到矿井铲运机的位置坐标，实现了矿井铲运机的定位。该定位装置利用UWB与激光测距相融合的方式实现了定位，在保证定位精度的同时减少UWB定位基站的使用数量，减少定位系统的成本。

技术领域

本发明涉及铲运机定位技术领域，尤其是涉及一种矿井铲运机的定位装置及其定位方法。

背景技术

与地面无人驾驶车辆定位信息的获取不同，矿井中使用的铲运机很难收集GPS定位信号，因此现有的矿井铲运机定位信息的获取依靠紫峰技术(ZIGBEE)、射频识别技术(RFID)等，但存在着定位节点布设密度大、设备可靠性差、系统鲁棒性不强及系统成本高的缺点。

现有技术中的矿井铲运机逐渐开始使用UWB技术(Ultra Wide Band，超宽带)进行定位，UWB定位技术与传统的定位技术相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度高等优点，但需要架设较多的UWB定位基站才能实现精准定位，导致成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿井铲运机的定位装置及其定位方法，利用UWB与激光测距相融合实现定位，在保证定位精度的同时减少UWB定位基站的使用数量，减少定位系统的成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种矿井铲运机的定位装置，该定位装置包括：至少一个UWB信号发射模组以及至少两个激光雷达；其中，UWB信号发射模组部署在矿井铲运机的车顶区域；激光雷达分别设置在矿井铲运机的前车体和后车体；

UWB信号发射模组用于通过发射UWB信号确定矿井铲运机的纵向位置；激光雷达用于通过激光测距确定矿井铲运机的纵向位置。

在一些实施方式中，若UWB信号发射模组的数量为1个，则UWB信号发射模组部署在矿井铲运机的驾驶室顶部中心位置。

在一些实施方式中，若UWB信号发射模组的数量大于1个，则UWB信号发射模组依次部署在矿井铲运机的驾驶室顶部纵向轴线位置。

在一些实施方式中，若设置在矿井铲运机的前车体的激光雷达的数量为1个，则激光雷达部署在矿井铲运机的前机架的中央位置。

在一些实施方式中，若设置在矿井铲运机的前车体的激光雷达的数量大于1个，则激光雷达分别部署在矿井铲运机的前机架的两侧位置。

在一些实施方式中，若设置在矿井铲运机的后车体的激光雷达的数量为1个，则激光雷达部署在矿井铲运机的后机架的中央位置。

在一些实施方式中，若设置在矿井铲运机的后车体的激光雷达的数量大于1个，则激光雷达分别部署在矿井铲运机的后机架的两侧位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种矿井铲运机的定位方法，该方法应用于第一方面提到的矿井铲运机的定位装置，该方法包括：

利用部署在矿井铲运机的顶部的UWB信号发射模组，确定矿井铲运机的纵向位置信息；

利用部署在矿井铲运机的两侧的激光雷达，确定矿井铲运机的横向位置信息；

根据纵向位置信息和横向位置信息，计算矿井铲运机的位置坐标。

在一些实施方式中，若矿井铲运机处于转弯状态时，利用部署在矿井铲运机的两侧的激光雷达，确定矿井铲运机的横向位置信息的步骤，包括：

实时获取处于转弯状态时的矿井铲运机的前车体和后车体的夹角；