[0001] 本实用新型涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种自自动驾驶矿车后向异构冗余感知系统。

[0002] 目前，国内矿区的矿用卡车一般的泊车作业要求是车辆倒车入位，装料区和卸料区路况复杂，装料区因为有挖掘机实时平整，安全风险相对较小，而卸料区因为需要将物料卸到矿石预处理槽内或渣台下，安全风险较高，矿区一般会在泊车位置设置一个半米左右的安全挡墙，防止车辆过冲坠落事故。

[0003] 对于自动驾驶矿车，常规安装在车辆尾部的后向环境感知传感器，因为矿车尾部为卸料通道，都存在损坏风险，特别是为了保证所卸物料不在挡墙处堆积，一般要求都要求车轮抵近挡墙卸料，损坏车载传感器的概率更高。如何确保车载传感器不易损坏的前提下，满足车辆后方障碍物感知需求，是行业内目前存在的一个难点。行业内一般的解决措施都是通过V2X车路协同的方式，在泊车点设置独立的感知设备，成本高，而且需要随着泊车点的变化调整感知设备位置，实施起来工作量大。

[0018] 情况说明：

[0019] 线控驱动系统和电子制动系统为现有技术，是线控底盘的核心执行系统。线控驱动系统能够响应自动驾驶域控制器的CAN总线扭矩和转速控制指令，在本系统中的作用是根据自动驾驶域控制器相关指令控制车辆的倒车速度，并在制动时停止驱动扭矩输出。电子制动系统能够响应自动驾驶域控制器的CAN总线减速度控制指令，在本系统中的作用是根据自动驾驶域控制器相关指令控制车辆进行制动，并输出轮速信号。

[0020] 如图1所示，一种自动驾驶矿车后向异构冗余感知系统，包括超声波雷达1，超声波雷达1设于车辆大厢后端底部中心位置，超声波雷达1、变速箱系统2、电子制动系统3及惯性导航系统4通过CAN总线5与自动驾驶域控制器6连接；自动驾驶域控制器6通过CAN总线5与线控驱动系统7连接。

[0021] 超声波雷达1设置车辆大厢后端底部，超声波雷达1在大厢翻转的过程中始终处在大厢底部，不会和卸落的物料发生碰撞，超声波雷达1安全性有保障；并且超声波雷达1抗污染能力强，在矿区卸料的重污染场景下，感知可靠性高

[0022] 超声波雷达1的探测面方向朝下设置，用于测量车辆倒车时出现障碍物时的离地高度距离信息，并将离地高度距离信息发送至自动驾驶域控制器6；自动驾驶域控制器6用于接收超声波雷达1发送的离地高度距离信息、变速箱系统2发送的车速信息、电子制动系统3发送的轮速信息以及惯性导航系统4发送的加速度信息，调整发送给变速箱系统2、线控驱动系统7和电子制动系统3的执行指令，实现安全停车。

[0023] 障碍物为挡墙，挡墙高度相对固定，且挡墙的宽度大于车辆的宽度。

[0024] 变速箱系统2包括变速箱及变速箱控制器，变速箱设有变速箱控制器，变速箱控制器通过CAN总线5与自动驾驶域控制器6连接。

[0025] 超声波雷达1向下发射，用于车辆倒车时探测车辆大厢后端底部与地面的高度距离信息，发送给自动驾驶域控制器6，超声波雷达1均检测到障碍物，即探测到的高度距离均小于超声波雷达1安装高度，并且障碍物高度均在挡墙高度技术要求范围内时，自动驾驶域控制器6判定障碍物为挡墙，根据变速箱系统2发送的车速信息，以及超声波雷达1与后轮之间的距离，可以计算得到车辆安全停车的制动减速度，并向线控驱动系统7下发停止扭矩输出指令，向变速箱系统2发送空挡指令，向电子制动系统3发出目标减速度控制指令，控制车辆在挡墙前安全停车。当车辆抵住挡墙时，自动驾驶域控制器6通过接收电子制动系统3的轮速信号、变速箱系统2的车速信号以及惯性导航系统4的纵向加速度信号，识别车辆已抵住挡墙，立即向电子制动系统3发送紧急制动指令，并向线控驱动系统下发停止扭矩输出指令，向变速箱发送空挡指令，控制车辆紧急停车，实现车辆的异构冗余感知控制。

[0026] 惯性导航系统4的作用是感知车辆纵向加速度，当车辆抵住挡墙时，车辆纵向加速度会出现突变，自动驾驶域控制器6通过与标定阈值比较，能够识别车辆已经抵触挡墙，激活自动驾驶域控制器6进行制动。变速箱系统2输出的车速信息和电子制动系统3输出的轮速信号，当车辆抵住挡墙时，这两个信号也会出现突变，通过与标定阈值比较，也能够识别车辆已经抵触挡墙，激活自动驾驶域控制器6进行制动。

[0027] 自动驾驶域控制器6通过超声波雷达1测距信息，电子制动系统3的轮速信号、变速箱系统2的车速信号以及惯性导航系统4的纵向加速度信号，共同来识别车轮抵住挡墙的事件，形成了多重异构安全感知冗余，大幅提高了矿车装卸料泊车的功能安全性。