G - Physics – 08 – G
Patent
G - Physics
08
G
G08G 1/00 (2006.01) G07C 5/00 (2006.01) G08G 1/127 (2006.01) E21F 13/00 (2006.01)
Patent
CA 2612921
The present invention provides a system for coordinating multiple vehicles in a passageway environment (e.g., in underground mines). The system includes methods and apparatus for determining the global position and orientation of a vehicle in said passageway environment, and methods for planning routes and monitoring the travels of multiple vehicles in said passageway environment. A global position and orientation estimation system employs one or more odometric sensors and one or more range sensing devices. It works in three basic steps. In the first step, it records and processes sensor data that is descriptive of the passageway environment by moving the system through said passageway environment. In the second step, it generates a globally consistent map of said passageway environment. Finally, real-time localization is provided by employing odometric sensors and range sensing devices to determine the system's global position and orientation with respect to said globally consistent map, both initially and as it travels through the passageway environment. A route planning method accepts higher-level goals for a set of multiple vehicles in said passageway environment and generates a route plan for each vehicle that minimizes the travel time for the group of vehicles, while at the same time avoiding collisions between vehicles. Route plans are sent to the vehicles for implementation and a monitoring method tracks the global positions and orientations of the vehicles and ensures that both safety and efficiency are maintained.
La présente invention concerne un système qui permet de coordonner plusieurs véhicules dans un environnement de circulation (par exemple des mines souterraines). Le système comprend des procédés et des appareils utilisés pour déterminer la position et l'orientation globales d'un véhicule dans ledit environnement de circulation; et des procédés de planification d'itinéraires et de surveillance de la circulation de plusieurs véhicules dans ledit environnement de circulation. Un système d'évaluation de la position et de l'orientation globales emploie un ou plusieurs capteurs odométriques et un ou plusieurs dispositifs de détection. Il fonctionne selon trois étapes fondamentales. Dans la première étape, il enregistre et traite des données du capteur décrivant l'environnement de circulation dans lequel il déplace le système. Dans la deuxième étape, il produit une carte globalement cohérente de l'environnement de circulation. Enfin, une localisation en temps réel est effectuée par des capteurs odométriques et des dispositifs capteurs d'images afin de déterminer la position et l'orientation globales par rapport à la carte globalement cohérente, tant au départ que lorsqu'il circule dans l'environnement de circulation. Un procédé de planification d'itinéraire prend en charge des objectifs de niveau plus élevé pour un ensemble de plusieurs véhicules présents dans l'environnement de circulation, et produit, pour chaque véhicule, un plan d'itinéraire qui réduit au minimum le temps de déplacement du groupe de véhicules tout en évitant les collisions entre véhicules. Des plans d'itinéraire sont envoyés au véhicules pour être suivis, et un procédé de surveillance contrôle les positions et orientations globales des véhicules et veille à la préservation de la sécurité et de l'efficacité.
Barfoot Timothy D.
Marshall Joshua A.
Hill & Schumacher
Macdonald Dettwiler & Associates Inc.
LandOfFree
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