【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于嵌入式系统应用，尤其是涉及一种井下无人机车转弯定位装置及使用方法。
技术介绍
1、井下无人机车驾驶系统是矿山方面重要的研究课题，无人驾驶中有效地避免矿井机车碰撞，对矿山行业的井下环境、人身安全、无人驾驶的发展都有很大的作用。矿井下的物料、设备等大多通过矿井下的矿用机车进行运输，通常一个矿井下会有多辆机车同时运行，而巷道的延伸，会产生很多岔口，机车快速运行，可能会在岔路口发生碰撞、脱轨事故，造成人员受伤，材料受损，严重影响矿井安全生产。保证机车安全顺利地通过弯道，对于减少财产损失及人员伤亡率，降低运输成本，提高采矿工作效率，具有重大的应用前景和战略价值。
2、传统的解决方案是在岔路口巷道顶部装弯道声光报警装置，在机车即将到来和机车驶过后的一段时间内发出报警，随后报警解除。但并不能有效解决机车在无人驾驶状态下的安全控制问题。
3、通常来说，弯道的曲率半径对机车过弯时的安全速度有着决定性的影响，较小的曲率半径需要机车降低速度以保证安全过弯。但同时，机车的负载情况也会影响安全速度，较重的负载可能需要更低的速度。另外，井下轨道条件、机车设备健康状态、机车与弯道相对距离等也会对机车过弯安全速度产生影响。
4、中国专利cn 114690780a公开了一种深部受限空间下无人有轨电机车坡度及弯道通行方法，根据采集的imu数据，计算出当前固态激光雷达的位姿，进而得到上下坡长度及位置、弯道的曲率及位置，使无人有轨电机车能识别上下坡及弯道，从而保证无人有轨电机车在矿井下的顺利通行。
5、中国
6、而受限于井下阴暗环境及巷道壁的不平整性，无人机车装载的激光雷达在行驶过程中难以精准地识别弯道。
7、中国专利cn 116001845 a公开了一种基于5g传输的无人驾驶矿用有轨电机车及自动运输系统。其中一种自动运输系统其工作流程为：设置好运行路线后驱动所述有轨电车；通过定位信号接收器和摄像传感器使得机车沿着轨道运动；经过弯道时，水泵对准相对应的车轮喷淋；直到完成路线。本专利技术能够减少车轮损害，自动化程度高，节约人工。但该专利技术中所使用的弯道处信号发射器和电机车上的信号接收器，只用来获取当前机车所处位置信息从而进行调整校正，并未涉及弯道具体信息如、弯道长度、曲率半径等，无法对机车进行过弯控制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种井下无人机车转弯定位装置及使用方法，车辆可以在进入弯道前接收到此弯道的长度、曲率半径、在整个矿井的位置以及机车与当前弯道的相对位置，辅助机车以安全速度顺利过弯。
2、本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的：
3、本专利技术的井下无人机车转弯定位装置，其特征在于包括芯片级封装射频发射模块、磁力id安装附件、多通道位置接收模块、发射装置嵌入式软件系统和接收装置软件系统，所述的芯片级封装射频发射模块包括soc核心、无线充能芯片和霍尔阵列，所述的磁力id安装附件包括螺栓安装孔和磁力安装孔位，所述的多通道位置接收模块包括dcdc电源系统、soc核心和接口电路，所述的发射装置嵌入式软件系统包括rtos系统、射频收发驱动、跳频及其他高可靠通讯算法和更新处理，所述的接收装置软件系统包括rtos系统、射频收发驱动、跳频及其他高可靠通讯算法、数据更新服务、接口服务和信息处理。
4、一种井下无人机车转弯定位装置的使用方法，其特征在于，使用2.4g频段无线射频技术与超低功耗嵌入式系统结合，在确定位置安装好射频装置后，当车辆经过时，车辆中的接收设备接收到射频信号，根据射频信息解码出矿井内弯道的绝对位置、相对发射位置的距离以及安全入弯速度；
5、所述的芯片级封装射频发射模块基本流程包括以下步骤：
6、a1，固定安装发射磁吸座；
7、a2，设定安装座id，8孔位装入磁块；
8、a3，将发射定位装置磁入固定座；
9、a4，进入引导程序，并判断磁吸是否触发中断，若是，则给系统通电并初始化相关设置，进一步地系统复位重启，重新进入a4；若否，则进入a5；
10、a5，简易内核启动，初始化外围设备；
11、a6，读取id设置，调用id位置数据；
12、a7，开始广播与接收；
13、所述的多通道位置接收模块基本流程包括以下步骤：
14、s1，系统电源开启，进入引导程序；
15、s2，判断是否有固件更新，若是，则更新固件，然后返回s1；若否，则进入s3；
16、s3，rtos启动，初始化外围设备；
17、s4，判断是否第一次通电，若是，则加载初始化参数，将数据写入文件系统，然后返回s1；若否，则进入s5；
18、s5，装载文件系统，读取文件形式的id与位置数据；
19、s6，开启射频系统，等待接收6ch射频链路数据；
20、s7，接收数据后，上位机软件通过usb接口，进行json解释；
21、s8，开始查找并执行函数；
22、s9，返回远程执行结果；
23、s10，通过usb接口返回给上位机软件，同时发射数据返回6ch射频链路。
24、本专利技术的优点：
25、(1)本专利技术的井下无人机车转弯定位装置及使用方法，使用2.4g频段无线射频技术与超低功耗嵌入式系统结合，当车辆经过时，车辆中的接收设备会接收到射频信号，根据射频信息解码出矿井内弯道的绝对位置、相对发射位置的距离以及安全入弯速度；
26、(2)本专利技术的井下无人机车转弯定位装置及使用方法，特殊的挂载附件可以让同样软件、硬件的矿井弯道定位单元在不经过任何人为设置的情况下表现出不同的设备特性和数据特性，满足矿井复杂环境使用要求和维护要求，同时避免由于安装、设置、维护的人为因素导致数据偏差引起矿道事故；
27、(3)本专利技术的井下无人机车转弯定位装置及使用方法，利用行进中的车辆快速更新安装在复杂环境中的设备，无需接触矿井中的设备。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种井下无人机车转弯定位装置，其特征在于包括芯片级封装射频发射模块、磁力ID安装附件、多通道位置接收模块、发射装置嵌入式软件系统和接收装置软件系统，所述的芯片级封装射频发射模块包括SOC核心、无线充能芯片和霍尔阵列，所述的磁力ID安装附件包括螺栓安装孔和磁力安装孔位，所述的多通道位置接收模块包括DCDC电源系统、SOC核心和接口电路，所述的发射装置嵌入式软件系统包括RTOS系统、射频收发驱动、跳频及其他高可靠通讯算法和更新处理，所述的接收装置软件系统包括RTOS系统、射频收发驱动、跳频及其他高可靠通讯算法、数据更新服务、接口服务和信息处理。
2.一种井下无人机车转弯定位装置的使用方法，其特征在于，使用2.4G频段无线射频技术与超低功耗嵌入式系统结合，在确定位置安装好射频装置后，当车辆经过时，车辆中的接收设备接收到射频信号，根据射频信息解码出矿井内弯道的绝对位置、相对发射位置的距离以及安全入弯速度；
【技术特征摘要】
1.一种井下无人机车转弯定位装置，其特征在于包括芯片级封装射频发射模块、磁力id安装附件、多通道位置接收模块、发射装置嵌入式软件系统和接收装置软件系统，所述的芯片级封装射频发射模块包括soc核心、无线充能芯片和霍尔阵列，所述的磁力id安装附件包括螺栓安装孔和磁力安装孔位，所述的多通道位置接收模块包括dcdc电源系统、soc核心和接口电路，所述的发射装置嵌入式软件系统包括rtos系统、射频收发驱动、跳频及其他高...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝金，任海龙，刘显锋，柳小波，何文轩，曲福明，宋明，颜文振，吴璞，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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