一种用于矿场车辆的自动导航方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及远程控制技术领域，具体公开了一种用于矿场车辆的自动导航方法及系统，所述方法包括接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其运动轨迹；根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图；叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域；实时获取矿场图像，根据所述矿场图像和所述层级图实时确定各矿车的状态，根据矿车的状态向矿车发送轨迹调节指令。本发明专利技术接收工作人员发送的工作任务，生成一个理论的运动轨迹图，由实际获取的矿场图像和所述运动轨迹图从宏观上修正矿车的运动轨迹，与矿车自身的轨迹修正功能相辅相成，只需要向矿车发送任务，数据传输量极小，提高了资源利用率。了资源利用率。了资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿场车辆的自动导航方法及系统


[0001]本专利技术涉及远程控制
，具体是一种用于矿场车辆的自动导航方法及系统。

技术介绍

[0002]随着微电子技术、计算机技术、空间技术以及制图技术的发展，使得车辆导航技术获得飞速的发展。其中，矿场车辆属于导航技术的其中一个主流应用领域，由于矿场环境较为恶劣，我们希望尽量的减少工作人员在一线的工作量，使得矿场车辆能够自行的完成某些任务。
[0003]矿场车辆需要完成的任务主要包括两种，一是定点任务，二是运输任务；对于运输任务来说，现有的控制方式大都是借助一个总指挥中心，通过人员远程控制车辆运动，可以想到，这一过程需要实时的进行数据传输，当矿场数量较多时，数据传输过程需要占用大量的资源，如何减少数据传输过程，提高智能化水平是本专利技术技术方案想要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于矿场车辆的自动导航方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于矿场车辆的自动导航方法，所述方法包括：接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其运动轨迹；根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图；叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域；所述功能标签至少包括应急区；实时获取矿场图像，根据所述矿场图像和所述层级图实时确定各矿车的状态，根据矿车的状态向矿车发送轨迹调节指令；所述轨迹调节指令至少包括指向所述应急区的应急指令。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：所述接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其运动轨迹的步骤包括：获取含有任务点的矿场模型，基于所述矿场模型接收用户输入的选取信息，根据选取信息标记任务点；其中，所述任务点含有优先级标签；基于所述优先级标签依次读取标记的任务点，在预设的任务流程表中查询该任务点对应的任务流程；所述任务流程包括矿车要求、含有次序的工位信息和矿车在工位信息处的工作类型；根据所述矿车要求在预设的备案矿车表中选取矿车，根据含有次序的工位信息确定运动轨迹；其中，所述工位信息为坐标。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述根据含有次序的工位信息确定运动轨迹的步骤包
括：读取选取的矿车的工作效率，根据所述工作效率和矿车在工位信息处的工作类型计算矿车在工位信息处的工作时间；根据次序计算相邻工位信息的距离，读取选取的矿车的行进速度，根据所述距离和所述行进速度计算行进时间；接收用户输入的开始时刻，根据所述开始时刻、工作时间、行进时间和次序生成该矿车的工作位置表；其中，所述工作位置表包括时间段项和位置项；所述位置项由工位信息表示。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图的步骤包括：读取各矿车的工作位置表，根据所述工作位置表确定该矿车的运动时段；读取所述运动时段对应的起点工位信息和终点工位信息，根据起点工位信息和终点工位信息在预设的模板图中生成以运动时段为标签的示意图。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域的步骤包括：读取各矿车的开始时刻，将最早的开始时刻标记为初始时刻；根据所述初始时刻和预设的时间间隔确定含有采样点的时间轴；将所有层级图的运动时段与所述时间轴进行匹配；依次在所述采样点处读取并叠加层级图，得到该采样点处的总轨迹图；根据预设的延拓尺寸在总轨迹图中对所有运动轨迹进行延拓，选取延拓后的所有运动轨迹的补集，作为该采样点处的空闲区；统计所有采样点的空闲区，根据统计的空闲区确定含有功能标签的子区域。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述统计所有采样点的空闲区，根据统计的空闲区确定含有功能标签的子区域的步骤包括：确定时间窗，读取所述时间窗内所有采样点对应的空闲区并计算其交集区域；将所述交集区域与预设的区域条件进行比对，当所述交集区域满足所述区域条件时，向所述交集区域插入功能标签；所述功能标签与所述区域条件对应；在所述时间轴上移动时间窗，循环执行上述步骤直至时间窗的尾端达到时间轴的端点。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述实时获取矿场图像，根据所述矿场图像和所述层级图实时确定各矿车的状态，根据矿车的状态向矿车发送轨迹调节指令的步骤包括：实时获取含有时间信息的矿场图像，根据所述时间信息在所述时间轴上确定时间跨度最小的采样点；读取该采样点处延拓后的总轨迹图，对所述矿场图像进行识别，确定矿车位置，判断所述矿车位置是否在延拓后的运动轨迹中；若某一矿车位置超出延拓后的运动轨迹，则根据矿车位置定位矿车，向该矿车发送轨迹调节指令。
[0012]本专利技术还提供了一种用于矿场车辆的自动导航系统，所述系统包括：轨迹确定模块，用于接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其
运动轨迹；层级图建立模块，用于根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图；区域切分模块，用于叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域；所述功能标签至少包括应急区；轨迹调节指令，用于实时获取矿场图像，根据所述矿场图像和所述层级图实时确定各矿车的状态，根据矿车的状态向矿车发送轨迹调节指令；所述轨迹调节指令至少包括指向所述应急区的应急指令。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述轨迹确定模块包括：任务点标记单元，用于获取含有任务点的矿场模型，基于所述矿场模型接收用户输入的选取信息，根据选取信息标记任务点；其中，所述任务点含有优先级标签；流程查询单元，用于基于所述优先级标签依次读取标记的任务点，在预设的任务流程表中查询该任务点对应的任务流程；所述任务流程包括矿车要求、含有次序的工位信息和矿车在工位信息处的工作类型；选取执行单元，用于根据所述矿车要求在预设的备案矿车表中选取矿车，根据含有次序的工位信息确定运动轨迹；其中，所述工位信息为坐标。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述选取执行单元包括：第一计算子单元，用于读取选取的矿车的工作效率，根据所述工作效率和矿车在工位信息处的工作类型计算矿车在工位信息处的工作时间；第二计算子单元，用于根据次序计算相邻工位信息的距离，读取选取的矿车的行进速度，根据所述距离和所述行进速度计算行进时间；位置表确定子单元，用于接收用户输入的开始时刻，根据所述开始时刻、工作时间、行进时间和次序生成该矿车的工作位置表；其中，所述工作位置表包括时间段项和位置项；所述位置项由工位信息表示。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术接收工作人员发送的工作任务，确定矿车的运动流程，根据运动流程生成一个理论的运动轨迹图，由实际获取的矿场图像和所述运动轨迹图从宏观上修正矿车的运动轨迹，配合矿车自身的轨迹修正功能，可以起到相辅相成的作用。本专利技术只需要向矿车发送任务，数据传输量极小，提高了资源利用率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述方法包括：接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其运动轨迹；根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图；叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域；所述功能标签至少包括应急区；实时获取矿场图像，根据所述矿场图像和所述层级图实时确定各矿车的状态，根据矿车的状态向矿车发送轨迹调节指令；所述轨迹调节指令至少包括指向所述应急区的应急指令。2.根据权利要求1所述的用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述接收用户上传的工作任务，根据所述工作任务确定矿车及其运动轨迹的步骤包括：获取含有任务点的矿场模型，基于所述矿场模型接收用户输入的选取信息，根据选取信息标记任务点；其中，所述任务点含有优先级标签；基于所述优先级标签依次读取标记的任务点，在预设的任务流程表中查询该任务点对应的任务流程；所述任务流程包括矿车要求、含有次序的工位信息和矿车在工位信息处的工作类型；根据所述矿车要求在预设的备案矿车表中选取矿车，根据含有次序的工位信息确定运动轨迹；其中，所述工位信息为坐标。3.根据权利要求2所述的用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述根据含有次序的工位信息确定运动轨迹的步骤包括：读取选取的矿车的工作效率，根据所述工作效率和矿车在工位信息处的工作类型计算矿车在工位信息处的工作时间；根据次序计算相邻工位信息的距离，读取选取的矿车的行进速度，根据所述距离和所述行进速度计算行进时间；接收用户输入的开始时刻，根据所述开始时刻、工作时间、行进时间和次序生成该矿车的工作位置表；其中，所述工作位置表包括时间段项和位置项；所述位置项由工位信息表示。4.根据权利要求1所述的用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述根据各矿车的运动轨迹建立以时间段为标签的层级图的步骤包括：读取各矿车的工作位置表，根据所述工作位置表确定该矿车的运动时段；读取所述运动时段对应的起点工位信息和终点工位信息，根据起点工位信息和终点工位信息在预设的模板图中生成以运动时段为标签的示意图。5.根据权利要求1所述的用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述叠加所述层级图，根据叠加后的层级图对区域进行切分，得到含有功能标签的子区域的步骤包括：读取各矿车的开始时刻，将最早的开始时刻标记为初始时刻；根据所述初始时刻和预设的时间间隔确定含有采样点的时间轴；将所有层级图的运动时段与所述时间轴进行匹配；依次在所述采样点处读取并叠加层级图，得到该采样点处的总轨迹图；根据预设的延拓尺寸在总轨迹图中对所有运动轨迹进行延拓，选取延拓后的所有运动轨迹的补集，作为该采样点处的空闲区；
统计所有采样点的空闲区，根据统计的空闲区确定含有功能标签的子区域。6.根据权利要求5所述的用于矿场车辆的自动导航方法，其特征在于，所述统计所有采...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，胡安明，刘光辉，
申请(专利权)人：山东明源智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：