无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡的制作方法

1.本技术属于运输车辆技术领域，具体涉及一种无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡。

背景技术：

2.矿卡是大型机械工程项目中必不可少的机械设备。矿卡无人化改造是矿山无人化的重要内容。矿卡无人化包括两个方面：无人驾驶和无人作业。对于无人驾驶，通过多种传感器对矿卡的周边环境进行感知系统，包括对障碍物位置、可行驶区域、道路边界等的感知系统。对于无人作业，通过多种传感器对矿卡的作业面位置、物料信息、卸料点位置等进行精确感知系统。因此，需要对无人驾驶矿卡硬件进行合理设计，保障无人驾驶矿卡既能够顺利驾驶到作业点，又能够在作业点高效稳定地进行无人作业。

3.目前关于无人驾驶技的研发主要集中在乘用车上，但针对矿用矿卡的无人驾驶技术的研究较为缺少。无人驾驶矿卡的感知系统是实现无人驾驶的关键，现有乘用车的无人驾驶矿卡的感知系统的安装主要基于城市道路、高速道路或者园区道路等环境对象进行选择，主要障碍物对象是道路内行人、车辆等。例如，专利申请cn201710160870.9公开了一种车用环境感知系统及汽车，主要描述一种乘用汽车无人驾驶传感器布局。再例如专利申请cn201710969796.5公开了一种基于超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、双目摄像头、红外光相机等传感器的感知系统硬件方案。虽然现有技术中已经有针对乘用车无人驾驶感知系统的传感器布局设计，但是由于乘用车与矿卡的结构差异较大且应用场景和功能均不相同，因此，无法将乘用车无人驾驶感知系统直接应用到无人驾驶矿卡上，也就是说，不同车型对传感器的需求有很大区别，目前尚未有针对无人驾驶矿卡的工作环境、满足其无人化工程机械行驶和作业需求的解决方案。

技术实现要素：

4.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡，其中感知系统能够满足无人驾驶矿卡的行驶和作业需求。

5.为了解决上述问题，本技术提供了一种无人驾驶矿卡的感知系统，包括处理单元、双目摄像头、第一激光雷达、第二激光雷达和第三激光雷达，所述双目摄像头、所述第一激光雷达、所述第二激光雷达和所述第三激光雷达分别与所述处理单元连接；

6.所述双目摄像头设置在无人驾驶矿卡的前侧，以获取所述无人驾驶矿卡的前方的目标信息；

7.所述第一激光雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息；

8.所述第二激光雷达设置在所述无人驾驶矿卡的后侧，用于获取所述无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息；

9.所述第三激光雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡

前方的第三范围内的目标信息，所述第一范围所包括的空间体积与所述第二范围的所包括的空间体积的大小相等，所述第三范围所包括的空间体积小于所述第一范围所包括的空间体积；

10.所述处理单元设置于无人驾驶矿卡的驾驶舱内，用于接收所述双目摄像头、所述第一激光雷达、所述第二激光雷达和所述第三激光雷达获取的无人驾驶矿卡周围的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息，并发送至服务器。

11.可选的，所述第一范围在水平面内的投影为以所述第一激光雷达为圆心以第一预设距离为半径的圆形区域；

12.所述第二范围在水平面内的投影为以所述第二激光雷达为圆心以所述第一预设距离为半径的圆形区域；

13.所述第三范围在水平面内的投影为以所述第三激光雷达为圆心以第二预设距离为半径的圆形区域，其中，所述第二预设距离小于所述第一预设距离。

14.可选的，所述第一激光雷达为多线激光雷达，所述第一激光雷达和所述双目摄像头设置于所述无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置；

15.所述第二激光雷达为球形多线激光雷达，所述第二激光雷达设置于所述无人驾驶矿卡的后侧在左右方向上的中部位置；

16.所述第三激光雷达为单线激光雷达，所述第三激光雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置。

17.可选的，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括红外摄像头，所述红外摄像头与所述处理单元连接，所述红外摄像头设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，以获取夜间所述无人驾驶矿卡的前方的目标信息。

18.可选的，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括第一毫米波雷达和多个第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达和多个所述第二毫米波雷达分别与所述处理单元连接；

19.所述第一毫米波雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡前方的第三预设距离内的目标信息；

20.至少一个所述第二毫米波雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧左端，用于获取所述无人驾驶矿卡左前方的第四预设距离内的目标信息；

21.至少一个所述第二毫米波雷达设置在所述无人驾驶矿卡的前侧右端，用于获取所述无人驾驶矿卡右前方的所述第四预设距离内的目标信息；

22.至少一个所述第二毫米波雷达设置在所述无人驾驶矿卡的后侧，用于获取所述无人驾驶矿卡后方的所述第四预设距离内的目标信息；

23.所述第三预设距离大于或等于所述第四预设距离。

24.可选的，所述第一预设距离的取值范围为大于等于60米，所述第二预设距离的取值范围为大于0米且小于等于10米，所述第三预设距离的取值范围为100米至250米，第四预设距离的取值范围为50米至100米。

25.可选的，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括惯性导航设备、信号接收器和天线，所述惯性导航设备设置在所述无人驾驶矿卡的驾驶室内，所述信号接收器和所述天线设置在所述无人驾驶矿卡的操作平台上或驾驶室的外壁上，所述信号接收器和所述天线用于获取所述无人驾驶矿卡的位姿信息，所述信号接收器和所述天线分别与所述惯性导航设备连

接，所述惯性导航设备与所述处理单元连接，所述惯性导航设备用于接收所述信号接收器和所述天线获取的所述无人驾驶矿卡的位姿信息，并发送至所述处理单元。

26.可选的，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括至少一个照明装置，所述照明装置设置在所述无人驾驶矿卡的周向侧，所述照明装置与所述处理单元连接，所述照明装置用于接收所述处理单元发送的打开指令或者关闭指令执行打开或者关闭操作。

27.可选的，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括报警装置，所述报警装置与所述处理单元连接，所述报警装置用于接收所述处理单元发送的开启报警指令和关闭报警指令执行开启或者关闭操作。

28.本技术的另一方面，提供了一种无人驾驶矿卡，包括如上述的无人驾驶矿卡的感知系统。

29.有益效果

30.本实用新型的实施例中所提供的一种无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡，通过在无人驾驶矿卡的前侧设置双目摄像头，能够实现对目标信息的捕捉，例如对可行驶区域和标志牌等信息进行捕捉，可获得矿卡前方较大的视野，提高对前方目标的探测效果。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第一激光雷达，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡向前行驶时的安全性。通过在无人驾驶矿卡的后侧设置第二激光雷达，能够实现对无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡倒车行驶时的安全性。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第三激光雷达，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息进行有效检测，配合第一激光雷达，能够在不同的两个范围内实现目标信息检测，进一步确保无人驾驶矿卡前方目标信息检测的准确性。通过双目摄像头、第一激光雷达、第二激光雷达和第三激光雷达的配合，确保了对无人驾驶矿卡前后方障碍物的检测效果，有效减少了潜在的碰撞风险，保证了无人驾驶矿卡行驶安全。通过设置处理单元能够实现将双目摄像头、第一激光雷达、第二激光雷达和第三激光雷达获取到的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息发送至服务器，进而实现对无人驾驶矿卡进行控制。

附图说明

31.图1为本技术实施例的无人驾驶矿卡的立体结构示意图；

32.图2为本技术实施例的无人驾驶矿卡的感知系统的系统原理图。

33.附图标记表示为：

34.1、第一激光雷达；2、第二激光雷达；3、第三激光雷达；4、处理单元；5、双目摄像头；6、红外摄像头；7、第一毫米波雷达；8、第二毫米波雷达；9、惯性导航设备；10、信号接收器；11、天线。

具体实施方式

35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、

以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

38.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

39.结合参见图1至图2所示，根据本技术的实施例，提供了一种无人驾驶矿卡的感知系统，包括处理单元4、双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3，双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3分别与处理单元4连接；

40.双目摄像头5设置在无人驾驶矿卡的前侧，以获取无人驾驶矿卡的前方的目标信息；

41.第一激光雷达1设置在无人驾驶矿卡的前侧，用于获取无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息；

42.第二激光雷达2设置在无人驾驶矿卡的后侧，用于获取无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息；

43.第三激光雷达3设置在无人驾驶矿卡的前侧，用于获取无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息，第一范围所包括的空间体积与第二范围的所包括的空间体积的大小相等，第三范围所包括的空间体积小于第一范围所包括的空间体积；

44.处理单元4设置于无人驾驶矿卡的驾驶舱内，用于接收双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3获取的无人驾驶矿卡周围的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息，并发送至服务器。

45.通过在无人驾驶矿卡的前侧设置双目摄像头5，能够实现对目标信息的捕捉，例如对可行驶区域和标志牌等信息进行捕捉，可获得矿卡前方较大的视野，提高对前方目标的探测效果。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第一激光雷达1，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡向前行驶时的安全性。通过在无人驾驶矿卡的后侧设置第二激光雷达2，能够实现对无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡倒车行驶时的安全性。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第三激光雷达3，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息进行有效检测，配合第一激光雷达1，能够在不同的两个范围内实现目标信息检测，进一步确保无人驾驶矿卡前方目标信息检测的准确性。通过双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3的配合，确保了对无人驾驶矿卡前后方障碍物的检测效果，有效减少了潜在的碰撞风险，保证了无人驾驶矿卡行驶安全。通过设置处理单元4能够实现将双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3获取到的障碍物信息、可行驶区

域信息和道路边界信息发送至服务器，进而实现对无人驾驶矿卡进行控制。

46.需要说明的是，第一范围指的是无人驾驶矿卡的前侧的一个空间区域，第二范围指的是无人驾驶矿卡的后侧的一个空间区域，第一范围与第二范围为两个不同的空间区域，第一范围与第二范围可以部分重叠。但第一范围所占的空间区域的面积数值与第二范围所占的空间区域的面积数值可以相同也可以不同。例如，第一范围可以是无人驾驶矿卡的前侧12000平方米的空间区域，第二范围可以是无人驾驶矿卡的后侧12000平方米的空间区域，也可以是无人驾驶矿卡的后侧11000平方米的空间区域。

47.其中，第一范围与第二范围的大小相等，但所处位置不同，第一范围处于矿卡前侧，第二范围处于矿卡后侧。第三范围小于第一范围，第一范围与第三范围均处于矿卡前侧。

48.需要说明的是，处理单元4的作用之一是接收双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3获取的无人驾驶矿卡周围的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息，并发送至服务器，处理单元4对于障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息不进行计算处理，仅具有接收和发送功能。

49.其中，服务器也可称为矿区综合管理云平台。

50.第一范围在水平面内的投影为以第一激光雷达1为圆心以第一预设距离为半径的圆形区域，能够更为全面的对无人驾驶矿卡前方进行检测，进而更为全面的获取第一范围的目标信息。

51.第二范围在水平面内的投影为以第二激光雷达2为圆心以第一预设距离为半径的圆形区域，能够更为全面的对无人驾驶矿卡后方进行检测，进而更为全面的获取第二范围的目标信息。

52.第三范围在水平面内的投影为以第三激光雷达3为圆心以第二预设距离为半径的圆形区域，其中，第二预设距离小于第一预设距离，能够在远、近两种距离内实现目标信息检测，进一步确保无人驾驶矿卡前方目标信息检测的准确性，保证了无人驾驶矿卡行驶安全。

53.其中，第一范围、第二范围和第三范围可以大致为圆柱形区域。

54.具体的，第一范围和第二范围是半径为第一预设距离且中轴线竖向延伸的圆柱形区域，第三范围是半径为第二预设距离且中轴线竖向延伸的圆柱形区域。

55.其中，第一预设距离的取值范围可以为大于等于60米。

56.其中，第二预设距离的取值范围可以为大于0米且小于等于10米。

57.第一激光雷达1为多线激光雷达，第一激光雷达1和双目摄像头5设置于无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置，通过将第一激光雷达1设置为多线激光雷达，能够覆盖以第一激光雷达1为中心的无人驾驶矿卡前侧的360度范围，确保无人驾驶矿卡前方无盲区。通过将第一激光雷达1设置于无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置，确保在无人驾驶矿卡的车头的左右方向上的检测范围相同，确保无人驾驶矿卡的行驶稳定性。

58.第二激光雷达2为球形多线激光雷达，第二激光雷达2设置于无人驾驶矿卡的后侧在左右方向上的中部位置，通过将第二激光雷达2设置为多线激光雷达，能够覆盖以第二激光雷达2为中心的无人驾驶矿卡后侧的360度范围，确保无人驾驶矿卡后方无盲区。通过将第二激光雷达2设置于无人驾驶矿卡的后侧在左右方向上的中部位置，确保在无人驾驶矿

卡的车尾的左右方向上的检测范围相同，确保无人驾驶矿卡的行驶稳定性。

59.第三激光雷达3为单线激光雷达，第三激光雷达3设置于无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置，通过将第三激光雷达3设置为单线激光雷达，确保无人驾驶矿卡近处检测的准确度。通过将第三激光雷达3设置在无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置，确保在无人驾驶矿卡的车头的左右方向上的检测范围相同，确保无人驾驶矿卡的行驶稳定性。

60.其中，第一激光雷达1和第二激光雷达2可为32线、64线、128线激光雷达中的一种。

61.其中，第一激光雷达1设置在无人驾驶矿卡的操作平台的前侧壁上，且位于整车的左右方向上的中心点上。

62.其中，第二激光雷达2水平设置。

63.其中，第二激光雷达2设置在无人驾驶矿卡的料斗的底部，且位于整车的左右方向上的中心点上。

64.其中，第三激光雷达3设置在无人驾驶矿卡的前侧壁上，且位于整车的左右方向上的中心点上。也即，第一激光雷达1和第三激光雷达3位于同一竖直平面内。

65.其中，第一激光雷达1位于第二激光雷达2的上方。

66.其中，双目摄像头5可以设置在无人驾驶矿卡的操作平台的前侧壁上。

67.其中，双目摄像头5和第一激光雷达1可以处于同一水平面内。

68.无人驾驶矿卡的感知系统还包括红外摄像头6，红外摄像头6与处理单元4连接，红外摄像头6设置在无人驾驶矿卡的前侧，以获取夜间无人驾驶矿卡的前方的目标信息。

69.通过设置红外摄像头6可以实现在夜间场景下进行环境感知系统，能够显著提高无人驾驶矿卡在夜间场景下对前方障碍物的检测能力，配合双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3，能够对目标和障碍物的检测精度得到了明显提升。将红外摄像头6与处理单元4连接，能够将获取到的目标信息发送至处理单元4，并可经由处理单元4处理后发送至服务器，能够使服务器接收到的信息更为全面，进而能够更好地对无人驾驶矿卡进行控制。

70.其中，红外摄像头6可以设置在无人驾驶矿卡的操作平台的前侧壁上。

71.其中，红外摄像头6、双目摄像头5和第一激光雷达1可以处于同一水平面内。

72.其中，红外摄像头6与处理单元4连接，处理单元4用于接收红外摄像头6获取的无人驾驶矿卡周围的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息并发送至服务器。

73.无人驾驶矿卡的感知系统还包括第一毫米波雷达7和多个第二毫米波雷达8，第一毫米波雷达7和多个第二毫米波雷达8分别与处理单元4连接；

74.第一毫米波雷达7设置在无人驾驶矿卡的前侧，用于获取无人驾驶矿卡前方的第三预设距离内的目标信息；

75.至少一个第二毫米波雷达8设置在无人驾驶矿卡的前侧左端，用于获取无人驾驶矿卡左前方的第四预设距离内的目标信息；

76.至少一个第二毫米波雷达8设置在无人驾驶矿卡的前侧右端，用于获取无人驾驶矿卡右前方的第四预设距离内的目标信息；

77.至少一个第二毫米波雷达8设置在无人驾驶矿卡的后侧，用于获取无人驾驶矿卡后方的第四预设距离内的目标信息；

78.第三预设距离大于或等于第四预设距离。

79.通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第一毫米波雷达7，并在前侧左端、前侧右端和后侧设置第二毫米波雷达8，提高了无人驾驶矿卡对周侧障碍物的检测能力，并且配合第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3，能够对障碍物检测的准确性和可靠性得到了显著提升。

80.其中，第一毫米波雷达7为长距毫米波雷达，可实现感知系统无人驾驶矿卡前方的远距离目标信息。

81.其中，第二毫米波雷达8为短距毫米波雷达，可实现感知系统无人驾驶矿卡左前方、右前方和后方的近距离目标信息。

82.其中，第三预设距离的取值范围为100米至250米。

83.具体的，第三预设距离为180米。

84.其中，第四预设距离的取值范围为50米至100米。

85.具体的，第四预设距离为70米。

86.其中，第一毫米波雷达7设置在无人驾驶矿卡车头的前侧壁上。

87.具体的，第一毫米波雷达7设置于无人驾驶矿卡车头的前侧壁沿左右方向的中部位置，且位于前防撞梁的上方。

88.其中，设置在无人驾驶矿卡前侧左端的第二毫米波雷达8具体可位于前防撞梁的前侧壁的左端。设置在无人驾驶矿卡前侧右端的第二毫米波雷达8具体可位于前防撞梁的前侧壁的右端。设置在无人驾驶矿卡后侧的第二毫米波雷达8具体可位于无人驾驶矿卡料斗的底部且沿左右方向的中部位置。

89.其中，第一毫米波雷达7和多个第二毫米波雷达8分别与处理单元4连接，处理单元4用于接收第一毫米波雷达7和第二毫米波雷达8获取的数据，并发送障碍物信息、可行驶区域信息、道路边界信息和作业面信息至服务器。

90.无人驾驶矿卡的感知系统还包括惯性导航设备9、信号接收器10和天线11，惯性导航设备9设置在无人驾驶矿卡的驾驶室内，信号接收器10和天线11设置在无人驾驶矿卡的操作平台上或驾驶室的外壁上，信号接收器10和天线11用于获取无人驾驶矿卡的位姿信息，信号接收器10和天线11分别与惯性导航设备9连接，惯性导航设备9与处理单元4连接，惯性导航设备9用于接收信号接收器10和天线11获取的无人驾驶矿卡的位姿信息，并发送至处理单元。

91.通过设置天线11和信号接收器10，能够获取无人驾驶矿卡当前的位姿信息。通过将信号接收器10和天线11设置为分别与惯性导航设备9连接，惯性导航设备9与处理单元4连接，能够使惯性导航设备9接收信号接收器10和天线11获取的位姿信息，并输出至处理单元4，并通过处理单元4将获取到的位姿信息发送至服务器，便于服务器对无人驾驶矿卡的行驶路径进行规划，以实现对无人驾驶矿卡的调度。

92.其中，天线11可以为gps天线。

93.具体的，gps天线可以为两个。作为一种实施方式，其中一个gps天线设置在驾驶室的顶部的左端，另一个gps天线设置在驾驶室的顶部的右端。作为另一种实施方式，两个gps天线也可以通过支架设置在操作平台上。

94.其中，信号接收器10可以为rtk信号接收器。

95.具体的，rtk信号接收器可以设置在驾驶室的前侧壁上，也可以通过支架设置在操作平台上。

96.本技术中，第一激光雷达1、第二激光雷达2、第三激光雷达3、双目摄像头5和红外摄像头6分别通过以太网口与处理单元4连接。第一毫米波雷达7、第二毫米波雷达8、惯性导航设备9通过can口与处理单元4连接。

97.第一激光雷达1、第二激光雷达2、第三激光雷达3、双目摄像头5、红外摄像头6、第一毫米波雷达7、第二毫米波雷达8、惯性导航设备9与处理单元4之间既可以通过有线方式进行数据通信，也可以通过无线方式进行数据通信。rtk信号接收器、gps天线与惯性导航设备9之间即可通过有线方式通信，也可以通过无线方式通信，本技术对通信方式不作进一步限定。

98.无人驾驶矿卡的感知系统还包括至少一个照明装置，照明装置设置在无人驾驶矿卡的周向侧，照明装置与处理单元连接，照明装置用于接收处理单元发送的打开指令或者关闭指令执行打开或者关闭操作。通过设置照明系统，能够在夜间提供照明，进一步提高了无人驾驶矿卡的感知系统在夜间时的感知系统精度，提高了检测效果，有效减少了潜在的碰撞风险，保证了无人驾驶矿卡行驶安全。

99.其中，照明装置可以为多个，多个照明装置沿无人驾驶矿卡的周向侧排布。具体的，照明装置可以设置在车头的前侧壁，左侧壁、右侧壁以及料斗的后方。

100.其中，至少一个照明装置设置在双目摄像头5的外周侧，在夜间为双目摄像头5提供照明，使双目摄像头5在夜间也能够准确捕捉目标信息。

101.无人驾驶矿卡的感知系统还包括报警装置，报警装置与处理单元连接，报警装置用于接收处理单元发送的开启报警指令和关闭报警指令执行开启或者关闭操作，能够在无人驾驶矿卡的感知系统出现故障时及时报警，便于操作人员及时维修，提升了设备的安全性。

102.其中，报警装置在无人驾驶矿卡的感知系统中任一摄像头或雷达出现故障时进行报警。

103.其中，报警装置还可以与服务器通讯连接，以在无人驾驶矿卡的感知系统处于故障状态的情况下向服务器发出警报信息，便于对无人驾驶矿卡进行调度。

104.其中，报警装置可以包括声光报警设备，以在无人驾驶矿卡的感知系统出现故障时以声光结合的方式进行报警。

105.具体的，声光报警设备可以通过支架设置在操作平台上，也可以设置在无人驾驶矿卡的外壁上。

106.本实施例的另一方面，提供了一种无人驾驶矿卡，包括如上述的无人驾驶矿卡的感知系统。需要说明的是，无人驾驶矿卡的感知系统的构成、安装位置以及技术效果在上述实施例中已经详细描述在此不再赘述。

107.本实用新型的实施例中所提供的一种无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡，通过在无人驾驶矿卡的前侧设置双目摄像头5，能够实现对目标信息的捕捉，例如对可行驶区域和标志牌等信息进行捕捉，可获得矿卡前方较大的视野，提高对前方目标的探测效果。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第一激光雷达1，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡向前行驶时的安全性。通过在无人驾

驶矿卡的后侧设置第二激光雷达2，能够实现对无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息进行有效检测，保证了无人驾驶矿卡倒车行驶时的安全性。通过在无人驾驶矿卡的前侧设置第三激光雷达3，能够实现对无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息进行有效检测，配合第一激光雷达1，能够在不同的两个范围内实现目标信息检测，进一步确保无人驾驶矿卡前方目标信息检测的准确性。通过双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3的配合，确保了对无人驾驶矿卡前后方障碍物的检测效果，有效减少了潜在的碰撞风险，保证了无人驾驶矿卡行驶安全。通过设置处理单元4能够实现将双目摄像头5、第一激光雷达1、第二激光雷达2和第三激光雷达3获取到的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息发送至服务器，进而实现对无人驾驶矿卡进行控制。

108.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

109.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。技术特征：

1.一种无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，包括处理单元(4)、双目摄像头(5)、第一激光雷达(1)、第二激光雷达(2)和第三激光雷达(3)，所述双目摄像头(5)、所述第一激光雷达(1)、所述第二激光雷达(2)和所述第三激光雷达(3)分别与所述处理单元(4)连接；所述双目摄像头(5)设置在无人驾驶矿卡的前侧，以获取所述无人驾驶矿卡的前方的目标信息；所述第一激光雷达(1)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息；所述第二激光雷达(2)设置在所述无人驾驶矿卡的后侧，用于获取所述无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息；所述第三激光雷达(3)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息，所述第一范围所包括的空间体积与所述第二范围的所包括的空间体积的大小相等，所述第三范围所包括的空间体积小于所述第一范围所包括的空间体积；所述处理单元(4)设置于无人驾驶矿卡的驾驶舱内，用于接收所述双目摄像头(5)、所述第一激光雷达(1)、所述第二激光雷达(2)和所述第三激光雷达(3)获取的无人驾驶矿卡周围的障碍物信息、可行驶区域信息和道路边界信息，并发送至服务器。2.根据权利要求1所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述第一范围在水平面内的投影为以所述第一激光雷达(1)为圆心以第一预设距离为半径的圆形区域；所述第二范围在水平面内的投影为以所述第二激光雷达(2)为圆心以所述第一预设距离为半径的圆形区域；所述第三范围在水平面内的投影为以所述第三激光雷达(3)为圆心以第二预设距离为半径的圆形区域，其中，所述第二预设距离小于所述第一预设距离。3.根据权利要求1所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述第一激光雷达(1)为多线激光雷达，所述第一激光雷达(1)和所述双目摄像头(5)设置于所述无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置；所述第二激光雷达(2)为球形多线激光雷达，所述第二激光雷达(2)设置于所述无人驾驶矿卡的后侧在左右方向上的中部位置；所述第三激光雷达(3)为单线激光雷达，所述第三激光雷达(3)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧在左右方向上的中部位置。4.根据权利要求1所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括红外摄像头(6)，所述红外摄像头(6)与所述处理单元(4)连接，所述红外摄像头(6)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，以获取夜间所述无人驾驶矿卡的前方的目标信息。5.根据权利要求2所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括第一毫米波雷达(7)和多个第二毫米波雷达(8)，所述第一毫米波雷达(7)和多个所述第二毫米波雷达(8)分别与所述处理单元(4)连接；所述第一毫米波雷达(7)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧，用于获取所述无人驾驶矿卡前方的第三预设距离内的目标信息；至少一个所述第二毫米波雷达(8)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧左端，用于获取所

述无人驾驶矿卡左前方的第四预设距离内的目标信息；至少一个所述第二毫米波雷达(8)设置在所述无人驾驶矿卡的前侧右端，用于获取所述无人驾驶矿卡右前方的所述第四预设距离内的目标信息；至少一个所述第二毫米波雷达(8)设置在所述无人驾驶矿卡的后侧，用于获取所述无人驾驶矿卡后方的所述第四预设距离内的目标信息；所述第三预设距离大于或等于所述第四预设距离。6.根据权利要求5所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述第一预设距离的取值范围为大于等于60米，所述第二预设距离的取值范围为大于0米且小于等于10米，所述第三预设距离的取值范围为100米至250米，第四预设距离的取值范围为50米至100米。7.根据权利要求4所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括惯性导航设备(9)、信号接收器(10)和天线(11)，所述惯性导航设备(9)设置在所述无人驾驶矿卡的驾驶室内，所述信号接收器(10)和所述天线(11)设置在所述无人驾驶矿卡的操作平台上或驾驶室的外壁上，所述信号接收器(10)和所述天线(11)用于获取所述无人驾驶矿卡的位姿信息，所述信号接收器(10)和所述天线(11)分别与所述惯性导航设备(9)连接，所述惯性导航设备(9)与所述处理单元(4)连接，所述惯性导航设备(9)用于接收所述信号接收器(10)和所述天线(11)获取的所述无人驾驶矿卡的位姿信息，并发送至所述处理单元。8.根据权利要求1所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括至少一个照明装置，所述照明装置设置在所述无人驾驶矿卡的周向侧，所述照明装置与所述处理单元连接，所述照明装置用于接收所述处理单元发送的打开指令或者关闭指令执行打开或者关闭操作。9.根据权利要求1所述的无人驾驶矿卡的感知系统，其特征在于，所述无人驾驶矿卡的感知系统还包括报警装置，所述报警装置与所述处理单元连接，所述报警装置用于接收所述处理单元发送的开启报警指令和关闭报警指令执行开启或者关闭操作。10.一种无人驾驶矿卡，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的无人驾驶矿卡的感知系统。

技术总结

本申请提供了一种无人驾驶矿卡的感知系统和无人驾驶矿卡，包括分别与处理单元连接的双目摄像头、第一激光雷达、第二激光雷达和第三激光雷达；双目摄像头设置在无人驾驶矿卡的前侧，以获取无人驾驶矿卡的前方的目标信息；第一激光雷达设置在无人驾驶矿卡的前侧，用于获取无人驾驶矿卡前方的第一范围内的目标信息；第二激光雷达设置在无人驾驶矿卡的后侧，用于获取无人驾驶矿卡后方的第二范围内的目标信息；第三激光雷达设置在无人驾驶矿卡的前侧，用于获取无人驾驶矿卡前方的第三范围内的目标信息，第一范围与第二范围的大小相等，第三范围小于第一范围；处理单元用于接收目标信息并发送至服务器。息并发送至服务器。息并发送至服务器。

技术研发人员：刘强 赵耀忠 沈洋 曹鋆程 田文明 咸金龙 刘跃 房圆武 马广玉

受保护的技术使用者：华能伊敏煤电有限责任公司

技术研发日：2022.12.29

技术公布日：2023/5/23