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摘要：本发明涉及无人驾驶技术领域，且公开了一种用于井工矿巷道环境的车路协同防碰撞系统，包括位于地下的智能路测单元和智能车载单元，且智能路测单元和智能车载单元通过定位和通信单元与地上的服务和管理中心进行对接。该用于井工矿巷道环境的车路协同防碰撞系统，实现了井下车与车之间、车辆和人之间、车与其他障碍物之间的防碰撞，其主要技术特点包括：实时监测车辆位置和速度、计算障碍位置及速度、计算碰撞风险并发出预警、控制车辆减速或停车、优化车辆协同工作等；通过该装置及系统的应用，可以大大减少井下车辆碰撞事故的发生，提高井下运输的安全性。

主权项：1.一种用于井工矿巷道环境的车路协同防碰撞系统，其特征在于：包括位于地下的智能路测单元和智能车载单元，且智能路测单元和智能车载单元通过定位和通信单元与地上的服务和管理中心进行对接；智能路测单元和智能车载单元内均采用V2X通讯技术，使无人驾驶车辆在行驶过程中能够及时获取周围环境和其他车辆的信息；智能路测单元包括UWB位置服务基座、矿用智能微型机、矿用激光雷达、矿用相机、矿用毫米波雷达、矿用交通信号灯以及V2X路边设备；智能路测单元通过四个以上的UWB位置服务基座，将定位结果反馈给具有定位需求的车辆或设备；智能路测单元利用矿用智能微型机，通过驱动和相应的通讯接口，精准控制矿用激光雷达、矿用相机、矿用毫米波雷达采集巷道环境数据，通过矿用智能微型机上部署的算法对多源数据进行融合检测，然后利用V2X通讯技术，将处理后的数据实时发送给附近车辆和有实时通讯需求的设备，通过定位和通信单元将监控数据和检测结果传输至井上的服务与管理中心；智能车载单元包括UWB定位卡、矿用激光雷达、矿用相机、矿用毫米波雷达、车载域控主机、车载矿用电源、车载交换机以及V2X车载设备；智能车载单元利用矿用激光雷达、矿用相机、矿用毫米波雷达作为车端感知传感器获得车体坐标信息，之后车载域控主机通过车载交换机从传感器获取原始数据，并将这些数据进行预处理；智能车载单元通过UWB定位卡发出的UWB信号，被UWB位置服务基座接收，并通过网络层将数据传输到计算中心进行处理，最终把定位结果反馈给具有定位需求的智能车载单元上，通过WiFi接收UWB定位信息，并与自身SLAM定位进行融合；智能车载单元通过V2X车载设备接收智能路测单元中V2X路边设备导出的路侧障碍物信息，并与自身感知结果融合，弥补车辆的感知盲区，车辆根据车路融合结果进行控制决策；多源数据进行融合检测，如以下步骤，其中lidar代表矿用激光雷达、radar代表矿用毫米波雷达、camera代表矿用相机：S1、时间硬同步：采用ptpgptp的方式统一时钟源，都统一采用一个时钟源，以域控主机作为master，其他传感器作为slave，使后续数据进行时间维度对齐；S2、单独感知目标输出：lidar通过去顶、去地面、聚类过程对目标障碍物进行检测，Radar主要采用ars548雷达能够直接输出目标障碍物位置和速度信息，Camera主要通过yolov5深度学习网络进行目标检测，主要包括目标的位置和类别；S3、缓存感知结果和时间软同步：每个节点缓存最近10帧检测结果，以lidar时间为准进行时间软同步，匹配到同一时刻radar和camera的检测结果；S4、空间同步：主要分为两步，先进行lidar与radar标定，然后再进行lidar与camera的标定，确定lidar、radar和camera位置关系标定到同一空间坐标系中；S5、匹配因子计算：包括lidar和radar匹配因子计算和lidar和camera匹配因子计算；S6、多源数据匹配：lidar和radar、lidar和camera分别采用匈牙利算法进行最优匹配；S7、目标属性融合：结合lidar、radar和camera的优点，根据不同的匹配情况，去除冗余的信息，进行属性合并；S8、目标跟踪：主要采用扩展卡尔曼滤波进行跟踪算法的实现；S9、融合结果输出：融合后的结果转化为统一的消息格式进行发布。

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