地下工地车辆的定位控制制造技术

根据本发明专利技术的示例方面，提供了一种方法，包括：通过车辆在工地处的基于卫星的第一定位源而限定位置信息的第一置信水平信息，所述工地包括地下坑道系统；通过第二定位源而限定位置信息的第二置信水平信息，所述第二定位源被配置用以基于环境扫描而定位所述车辆；基于所述第一置信水平信息和所述第二置信水平信息，选择用于所述车辆的定位校正源；以及应用所选择的定位校正源，以校正所述车辆的基于航位推算的定位。算的定位。算的定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】地下工地车辆的定位控制


[0001]本专利技术涉及对车辆的定位，并且特别是涉及对在包括地下坑道部分和地面部分的工地处操作的车辆的定位。

技术介绍

[0002]采矿或施工挖掘工地，诸如硬岩或软岩矿场，可以包括用于移动车辆(本文中称为车辆)的自动操作的区域。车辆可以是无人驾驶的，例如从控制室远程控制，或可以是有人驾驶的车辆，即由移动车辆的驾驶室中的操作员操作。以自主模式运行的自动车辆可以独立地操作，而无需外部控制，但在某些操作区域或条件下，诸如在紧急状态下，可以使车辆处于外部控制下。
[0003]车辆可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器用于扫描车辆的环境，以检测例如障碍物和/或坑道壁表面。这样的传感器，诸如二维激光扫描仪，可以被称为环境扫描传感器。特别地是，可以基于来自所述传感器的扫描数据和预先限定的环境模型在地下矿场中布置位置跟踪。WO2015106799公开了一种用于扫描车辆的周围环境以产生数据以确定车辆的位置和定向的系统。车辆被提供有矿场的参考点云数据。控制单元被配置用以将由车辆的扫描装置产生的第二点云数据与参考点云数据相匹配，以便确定车辆的位置数据。
[0004]US2017122741公开了一种建筑机械控制系统，该建筑机械控制系统包括位置测量单元，当确定单元确定由位置检测单元检测到的位置的误差超过预定误差时，该位置测量单元通过比较非接触传感器的检测结果和地图信息来指定建筑机械的位置。

技术实现思路

[0005]本专利技术是由独立权利要求的特征限定的。一些具体实施例限定在从属权利要求中。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种设备，该设备被配置用以至少执行以下操作或包括被配置用以至少执行以下操作的装置：通过在工地处的车辆的基于卫星的第一定位源而限定位置信息的第一置信水平信息，所述工地包括地下坑道系统；通过第二定位源而限定位置信息的第二置信水平信息，所述第二定位源被配置用以基于环境扫描而定位车辆；基于第一置信水平信息和第二置信水平信息，选择用于车辆的定位校正源；以及应用所选择的定位校正源，以校正车辆的基于航位推算的定位。
[0007]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于控制车辆的自主操作的方法，包括：通过工地处的车辆的基于卫星的第一定位源而限定位置信息的第一置信水平信息，所述工地包括地下坑道系统；通过第二定位源而限定位置信息的第二置信水平信息，所述第二定位源被配置用以基于环境扫描而定位车辆；基于第一置信水平信息和第二置信水平信息，选择用于车辆的定位校正源；以及应用所选择的定位校正源，以校正车辆的基于航位推算的定位。
[0008]根据第三方面，提供了一种设备，该设备包括至少一个处理器、至少一个包括计算机程序代码的存储器，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置用以与所述至少一个处理器核一起为所述设备提供所述装置并且/或者促使所述设备至少执行所述方法或所述方法的实施例。
[0009]根据第四方面，提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序、计算机程序产品或(非有形)计算机可读介质，当所述计算机程序代码在数据处理设备中被执行时，所述计算机程序代码用于使所述设备执行所述方法或所述方法的实施例。
附图说明
[0010]图1示出了在包括地下坑道系统的工地处的车辆的示例；
[0011]图2示出了根据至少一些实施例的方法；
[0012]图3示出了根据一些实施例的用于控制定位的控制架构；；
[0013]图4示出了GPS误差估计；
[0014]图5示出了车辆和工地部分的俯视图示例；以及
[0015]图6示出了能够支持至少一些实施例的示例设备。
具体实施方式
[0016]图1示出了工地1的简化示例，工地1在本示例中包括地面部分2和地下(坑道)部分3。工地可以包括矿石矿场或建筑工地，诸如铁路或公路隧道工地。
[0017]车辆10可以在工地1处操作，并且在地面部分2与地下部分3之间行驶。坑道结束且地面部分开始的区域可以是(地下
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地面)过渡区域。在本示例中，车辆是装载机或装载和运输(LHD)车辆，其包括连接到吊臂12的铲斗11。车辆10可以是包括由接头13连接的两个分段的铰接车辆。然而，应理解，目前所公开的特征的应用不限于可以用于挖掘工地处的任何特定类型的车辆。这样的车辆的一些其它示例包括卡车、自卸车、厢式货车、移动式凿岩机或粉碎机或移动式加固机。
[0018]车辆10通常包括泵系统14，该泵系统14用于产生液压以便操作机器的各个部分，诸如提升吊臂12，转动铲斗11等。车辆10可以包括一个或多个其它能量源，诸如蓄电池、氢容器、燃料箱等。车辆10可以包括马达15，诸如燃烧发动机或电动马达。来自马达15的动力可以由曲轴直接提供给前轮和/或后轮或经由传动箱提供给前轮和/或后轮。
[0019]车辆10包括至少一个控制单元20，所述至少一个控制单元20被配置用以控制车辆的至少一些功能和/或执行器。控制单元20可以包括一个或多个计算单元/处理器，所述一个或多个计算单元/处理器执行存储器中所存储的计算机程序代码。在一些实施例中，控制单元可以通过控制器局域网(CAN)总线连接到车辆的控制系统的一个或多个其它控制单元。控制单元可以包括或连接到：用户接口，其具有显示装置；以及操作员输入接口，其用于将操作员指令和信息接收到控制单元。
[0020]控制单元20可以被配置用以至少控制定位控制相关的操作，但也可以被配置用以执行其它控制操作，诸如自主操作控制。在车辆中可以存在一个或多个其它控制单元，以用于控制其它操作。应理解，控制单元20可以被配置用以执行下面所述的特征中的至少一些特征，或者可以应用多个控制单元或控制器以执行这些特征。可以存在由控制单元执行的
进一步的操作模块或功能，例如自动定位模式选择功能、至少一个定位单元/模块/功能和/或导航功能。应理解，至少其中的一些控制功能甚至可以在车辆外部、例如在工地控制系统处实施。
[0021]车辆10可以包括无线通信装置，通过该无线通信装置，控制单元20和/或车辆10的控制系统的另一个单元可以利用由基站或接入节点4提供的无线连接来与车辆外部的另一个(第二)控制系统建立数据传输连接。通信装置因此可以连接到工地的通信系统，诸如包括无线局域网(WLAN)和/或蜂窝通信网络(例如4G、5G或另一代蜂窝网络)的无线接入系统。可以经由卫星(例如通过基于非地面网络(NTN)的第三代合作伙伴计划(3GPP)5G)来配置通过非地面收发器的非地面通信。
[0022]外部控制系统可以包括或连接到进一步的网络和/或数据处理系统，诸如工地管理系统、云服务、数据分析装置/系统、中间通信网络，诸如互联网等。该系统可以包括或连接到进一步的装置或控制单元，诸如手持用户单元、车辆单元、工地管理装置/系统、远程控制和/或监测装置/系统、数据分析装置/系统、传感器系统/装置等。
[0023]车辆10可以是无人操纵的。因此，用户接口可以远离车辆，并且车辆可以由坑道中的、或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，所述设备包括被配置用于执行以下操作的装置：
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通过工地(1)处的车辆(10)的基于卫星的第一定位源(302)而限定(210)位置信息的第一置信水平信息，所述工地(1)包括地下坑道系统，
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通过第二定位源(304)而限定(220)位置信息的第二置信水平信息，所述第二定位源(304)被配置用以基于环境扫描来定位所述车辆，
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基于所述第一置信水平信息和所述第二置信水平信息，分别产生第一置信水平值和第二置信水平值；
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基于所述第一置信水平值和所述第二置信水平值，选择(230)用于所述车辆的定位校正源，以及
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应用(240)所选择的定位校正源，以校正所述车辆的基于航位推算的定位。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述装置被配置用于执行以下操作：基于处理来自所述第一定位源(302)的位置估计信息而限定第一置信值，并且基于处理来自所述第二定位源(304)的位置估计信息而限定第二置信值；以及比较所述第一置信值和所述第二置信值，以选择所应用的定位信息源。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理包括：在选择(230)所述定位校正源之前，对所述位置估计信息或所述置信值中的至少一些进行加权处理。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述装置被配置用以基于来自全球导航卫星系统单元(302)的质量信息而限定(210)所述第一置信水平。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述装置被配置用以：从全球定位系统装置接收误差估计；并通过基于目标定位精度参数处理所述误差估计来限定(210)所述第一置信水平。6.根据权利要求5所述的设备，其中，基于正确位置处于距报告的位置的目标半径内的计算得到的概率，限定(210)所述第一置信水平信息。7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第二定位源(304)被配置用以将所扫描到的坑道轮廓数据与存储在环境模型中的参考轮廓数据进行比较，并且所述装置被配置用以基于所扫描到的坑道轮廓数据与所述参考轮廓数据之间的相关性水平来限定所述第二置信水平信息。8.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥萨马，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：