B - Operations – Transporting – 60 – W
Patent
B - Operations, Transporting
60
W
B60W 30/10 (2006.01) B60W 10/04 (2006.01) B60W 10/18 (2006.01) B60W 10/20 (2006.01) B60W 40/12 (2006.01) E21F 13/00 (2006.01) G05B 19/42 (2006.01)
Patent
CA 2616613
The present invention provides a guidance, navigation, and control method and system for an underground mining vehicle that allow said vehicle to be taught a route by a human operator and then have it automatically drive the route with no human intervention. The method works in three steps: teaching, route profiling, and playback. In the teaching step the vehicle is manually driven by a operator (or using tele-operation whereby the operator views a screen displaying live views from vehicle-mounted cameras and using remote controls) along a route which can consist of an arbitrary sequence of maneuvers including tramming forwards, switching directions, tramming backwards, turning, or pausing movement. During this phase raw data from vehicle-mounted sensors including odometric sensors and rangefinders are logged to a file throughout teaching for later processing. During the (offline) route profiling step, the raw data in the log file are processed into a route profile including a vehicle path, a sequence of local metric submaps located along the path, and a profile of desired speed as a function of distance along the path. During the playback step, the vehicle automatically repeats the route that was taught during the teaching phase, as represented by the route profile. This is accomplished by first determining where the vehicle is on the route using a localization method which uses the odometric and laser rangefinder sensors and the local metric maps to determine the vehicle location. A steering control method adjusts the vehicle's steering to ensure it tracks the intended path. A drive control method adjusts the vehicle's speed accordingly and safety method ensures the vehicle stops in the event that an obstruction is on the vehicle's intended path.
La présente invention concerne un procédé et un système de guidage, de navigation et de commande pour un véhicule minier souterrain qui permet au dit véhicule d'apprendre un chemin grâce à un opérateur humain et qui ensuite suit automatiquement le chemin sans aucune intervention humaine. Le procédé fonctionne en trois étapes : l'apprentissage, le découpage au profil du chemin et la restitution. Dans l'étape d'apprentissage, le véhicule est entraîné manuellement par un opérateur (ou en utilisant une opération télécommandée grâce à laquelle l'opérateur visualise un écran affichant des vues en direct à partir d'appareils de prise de vues montés sur le véhicule et en utilisant des télécommandes) le long d'un chemin qui peut être constitué d'une séquence arbitraire de manoeuvres incluant des roulages vers l'avant, des directions d'embranchement, des roulages vers l'arrière, des virages ou des mouvements de pause. Pendant cette phase, les données brutes en provenance des capteurs montés sur le véhicule incluant des capteurs d'olfactométrie et des télémètres sont consignées sur un fichier tout au long de l'apprentissage en vue d'un traitement ultérieur. Pendant l'étape de découpage au profil du chemin (en différé), les données brutes dans le fichier de consignation sont traitées dans un profil de chemin incluant un trajet du véhicule, une séquence de sous cartes locales métriques situées le long du trajet ainsi qu'un profil de vitesse souhaitée comme une fonction de la distance le long du trajet. Pendant l'étape de restitution, le véhicule répète automatiquement le chemin qu'il a appris pendant la phase d'apprentissage tel qu'il est représenté par le profil de chemin. Ceci est accompli premièrement en déterminant où se trouve le véhicule sur le chemin en utilisant un procédé de localisation, lequel utilise les capteurs d'olfactométrie et les télémètres laser ainsi que les cartes locales métriques afin de déterminer l'emplacement du véhicule. Un procédé de commande de direction ajuste la direction du véhicule afin de garantir qu'il poursuit le trajet prévu. Un procédé de commande d'entraînement ajuste la vitesse du véhicule en conséquence et un procédé de sécurité garantit que le véhicule s'arrête dans le cas où se trouve un obstacle sur le trajet prévu du véhicule.
Barfoot Timothy D.
Marshall Joshua A.
Mukherji Raja
Ward Robert S.
Hill & Schumacher
Macdonald Dettwiler & Associates Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1732350