采礦車輛安全布置的方法與裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于采礦車輛的安全系統的方法。該方法包括當采礦車輛行駛時掃描采礦車輛的周圍環境，以及如果在采礦車輛的安全區內檢測到障礙物，則給出碰撞警告。在該系統中，存儲了障礙物信息，該障礙物信息至少包括預定障礙物的位置信息。將基于掃描檢測到的障礙物的位置信息與在障礙物信息中確定的位置信息相比較。響應于基于檢查障礙物信息而將檢測到的障礙物確定為安全的，可以阻止由于檢測到障礙物而由安全系統引發的使采礦車輛停止。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及采礦車輛的安全布置。
技術介紹
在礦井中使用各種采礦車輛，諸如鑿巖設備、裝載設備和運輸設備。采礦車輛可以是有人駕駛的或無人駕駛的。無人駕駛的采礦車輛可以從控制室被遠程控制，例如，他們可以配備有適合于位置確定的測量儀器。只要可以確定設備的位置，無人采礦車輛可以沿著礦井中期望的路線自動行駛。例如，可通過使用激光掃描器來確定該設備的位置。采礦巷道通常是狹窄的，并且存在采礦車輛沿路線行進時撞擊礦井壁或沿途的 障礙物的風險。已知無人采礦車輛配備有掃描器，并監視采礦車輛前方預定大小的區域。W02004/086084A1公開了一種裝置，在該裝置中至少一個橫向安全區被預定在采礦車輛周圍。如果基于掃描檢測到障礙物在確定的采礦車輛的安全區內，則將給出警報，并且采礦車輛自動停止。
技術實現思路
現在提供一種采礦車輛安全布置的改進解決方案。通過在獨立權利要求中陳述的內容表征了該解決方案。在從屬權利要求中公開了本專利技術的一些優選實施例。根據本專利技術的一方面，提供了一種方法，在該方法中，障礙物信息被存儲用于控制安全系統，所述障礙物信息至少包括預定障礙物的位置信息。將基于掃描在采礦車輛的安全區內檢測到的障礙物的位置信息與在障礙物信息中確定的位置信息相比較。響應于所檢測到的障礙物在障礙物信息中被確定為安全的，阻止由于檢測到障礙物而由安全系統引發的使米礦車輛停止。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種裝置，該裝置被布置成將基于掃描在采礦車輛安全區內檢測到的障礙物的位置信息與在預定障礙物信息中確定的障礙物的位置信息相比較；以及響應于所述檢測到的障礙物在障礙物信息中被確定安全的，阻止由于檢測到障礙物而由安全系統引發的使采礦車輛停止。根據本專利技術的一方面，提供了一種方法，在該方法中，響應于在米礦車輛安全區中檢測到的障礙物被檢測為安全的，所述障礙物的位置信息被確定為在障礙物信息中是被確定為安全的障礙物集合中的一部分。根據本專利技術的又一個方面，提供了一種裝置，該裝置被布置成響應于在采礦車輛安全區中檢測到的障礙物被檢測為安全的，確定所述障礙物的位置信息在障礙物信息中是被確定為安全的障礙物集合的一部分。根據本專利技術的實施例，確定采礦車輛與基于掃描檢測到的障礙物之間的距離，將該距離與預定最小距離相比較，以及響應于該距離小于最小距離，確定該障礙物的位置信肩、O本專利技術具備若干優點，這些優點根據詳細描述將變得顯而易見。現在可以在行駛路線信息中確定被檢測為安全的障礙物，并且將不會引起在自動駕駛期間導致采礦車輛停止的安全程序。通常，采礦車輛前后往復地行駛在一條曾教導過的路線上，例如，在裝載站點與卸載站點之間，并且現在以可以駕駛采礦車輛經過障礙物這樣的方式，可以避免在障礙物接近采礦車輛的情況下重復發生的不必要的停止。附圖說明現在將參照附圖通過一些優選實施例更詳細地描述本專利技術中的一些實施例。圖I是采礦車輛的示意側視圖；圖2是根據實施例的用于定位和控制采礦車輛的布置的頂視圖；圖3a和圖3b圖示了根據一些實施例的用于確定采礦車輛的行駛路線的裝置；以及圖4至圖6示出了根據一些實施例的方法。·在附圖中，為了清楚起見，以簡化的方式示出了與本專利技術相關聯的特征。具體實施例方式本專利技術的解決方案適用于在特別涉及采礦所必需的移動采礦機器的安全系統中使用，諸如各種移動鑿巖機、裝載和運輸機器。這種類型的移動采礦設備在下文中被稱為采礦車輛。本專利技術的應用范圍并不局限于下文要說明的采礦車輛的安全系統，而是本專利技術的特征還可以應用到用于其他類型的采礦車輛的安全系統。還要注意的是，采礦車輛通常可以指的是在地面或地下作業區中采用的各種巖石挖掘機器，即采礦自動系統也可以至少部分地位于實際地下礦井以外的某個地點。圖I示出了采礦車輛I的例子，在該情況下，裝載設備的前端配備有鏟斗15以用來運輸和裝載挖出物。采礦車輛I替代地可以是例如鑿巖設備或帶有箱體的運輸設備。采礦車輛I包括可移動載體2和若干車輪3，其中至少一個車輪是由發動機4通過傳動機構驅動的驅動輪。發動機4可以是電動馬達、內燃機、液壓馬達或用于提供旋轉扭矩的任何其他設備。傳動機構通常包括齒輪箱5和所要求的萬向軸6、差速齒輪和用于從馬達4向驅動輪傳輸旋轉扭矩的其他功率傳輸構件。與圖I的例子不同，采礦車輛可以替代地由軌道驅動。采礦車輛I還配備有控制系統，該控制系統至少包括第一控制系統7，第一控制系統7被布置成控制采礦車輛I中用于控制和驅動所述機器的致動器。此外，采礦車輛I可以具有數據傳輸單元8，第一控制單元7通過數據傳輸單元8可以利用由基站9提供的無線連接與采礦車輛I外部的第二控制系統10建立數據傳輸連接。弟_■控制系統10可安直在控制室11中，控制室11可以布直在礦井外部。控制系統7和10可以是配備有適當軟件的計算機。圖I是一個簡化圖，并且采礦車輛I的控制系統通常包括用于實現不同控制功能的若干單元。采礦車輛I的控制系統可以是分布式實體，該分布式實體由例如連接到CAN(控制器區域網絡)總線的模塊組成，并且管理該機器的所有測量和控制。控制室11的信息系統還可以包括一個或多個服務器、數據庫、操作員工作站和與其他網絡和系統的連接。采礦車輛I的控制系統包括定位系統或單元。根據一個實施例，該定位系統包括至少一個陀螺儀12，陀螺儀12可用來精確確定采礦車輛的方向以便定位。該定位系統進一步包括用于確定采礦車輛I已行駛的距離的裝置。例如，一個或多個傳感器13可測量車輪3的旋轉。基于測量數據，該定位系統確定車輛的轉動并且然后計算采礦車輛I已行駛的距離。該定位系統可進一步包括一個或多個掃描器14，諸如能夠確定采礦車輛I周圍空間和形狀的激光掃描器等等。圖2根據一個實施例示出了路線確定的原理和基于掃描在定位中應用的用途。可以通過教導來創建采礦車輛I的行駛路線21。在這種情況下，采礦車輛I是在手動控制下沿著期望的路線行駛，并且基于通過處理掃描數據而獲得的位置數據，路線21的路線點22a、22b被以預定間隔確定并存儲在存儲器中。當期望路線21已被教導并存儲在控制系統的存儲器中時，采礦車輛I可被控制成自主行駛在路線21上。例如，可通過使用激光掃描器14在自動控制期間確定采礦車輛I的位置。基于掃描數據和預先存儲的環境模型，可以確定采礦車輛I的當前位置，并且在巷道壁上不需要有單獨的標識符，諸如反射器或射頻標識符。該控制系統以使采礦車輛I保持在路線21上這樣的方式基于行駛路線的確定位置和路線點數據來控制采礦車輛的行駛。控制系統7的采礦車輛I包括安全系統，該安全系統的目的是監視該車輛不碰撞到外部障礙物。該系統可以利用從一個或多個掃描儀14接收到的關于車輛I的環境的數 據。根據一個實施例，至少一個掃描器14或單獨的距離測量設備在行駛期間確定采礦車輛I和檢測到的障礙物之間的距離。障礙物在這里指的是任何物體，諸如巷道壁或松散的巖石，所述物體可能與采礦車輛I的行進(propagation)有關。對于采礦車輛1，可以確定至少一個安全區23，安全區23用于由安全系統執行的碰撞監視。圖2中不出的安全區被確定在米礦車輛I的橫向方向C上和其兩個行駛方向A和B上。然而，應當注意的是，安全區不一定被確定在所有這些方向上，而例如可僅僅基于由在米礦車輛的行進方向上定向的一個掃描器產生的數據來布置碰撞監視。在米礦車本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：漢努·麥克拉，約尼·西維拉，亞爾科·沃蒂拉，
申請(專利權)人：山特維克礦山工程機械有限公司，
類型：
國別省市：