一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法技术

本发明专利技术提供一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，过程为：确定方阵中每辆车在坐标系中所应处的位置；在车辆的相应位置安装激光传感器和红外摄像机；从方阵第一排的车辆中选定一个作为基准车，获得该基准车的位置及姿态；选定与基准车同列的所有车为列基准车，获得其姿态和位置；针对方阵中的每一行，以该行中已经进行定位的车辆为基准车，计算与该基准车相邻的待定位车辆的位置及姿态；根据之前步骤获得的所有车辆的精确位置及偏向角，将其投影至所述坐标系中，获得整体效果图，则驾驶员即可知道自己车辆所处位置，及其应该跟踪的位置。同时，方阵的整体情况及每辆车与其应当所处位置的偏差在该效果图中均被呈现。

【技术实现步骤摘要】
一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法
本专利技术属于辅助驾驶
，具体涉及一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法。
技术介绍
随着社会的发展，辅助驾驶系统已经逐渐走进人们的生活。而在很多特殊场合，针对车联网的辅助驾驶系统也具有很多的应用价值。一个重大的社会或国家活动中，车辆方阵无疑是不可或缺的一个重要组成部分，如何保证车辆方阵整齐划一是一个亟待解决的问题。这不仅仅关系到一个单位乃至国家的形象，更展示了一个群体乃至一个民族的精神面貌。目前在车辆方阵跟驰技术中主要采用的传统的人眼根据标杆采用三点一线原理进行标齐，不仅给驾驶员带来了巨大困难，也影响了车辆标齐的质量。另一种思路是借助差分定位系统实现车辆单独精确定位，从而实现方阵的标齐。这种方案虽然可以极大地提供定位精度，实现车辆间的相互标定，但是设备成本巨大，并不适合推广使用。因此，依靠视觉、激光等廉价传感器实现车联网及综合定位以完成车辆跟驰过程中的标齐功能具有广阔的市场前景。如何依靠尽量少的传感器完成定位测量工作则是一个重要任务，这不仅可以极大降低成本，同时也可以提高设备的稳定性。而一般车辆方阵展示过程主要是在中心街道或特殊场合，通过使用道路信息则可以极大地降低传感器数量并提高测量精度。道路上的车道线则可以为车辆跟驰系统提供一个绝对的参考。同时，车辆间相互检测也是一个重要任务，如何利用传感器检测车辆间纵向偏差则是一个重大难题。基于视觉进行检测不进可以提供检测精度，也可降低成本，更适合于智能辅助设备。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一个智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，该方法适用性强，可在雨雪、夜晚等复杂天气条件下稳定工作，可广泛应用于车辆方阵展示活动中，为驾驶员提供极大的便利。实现本专利技术的技术方案如下：一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，包括如下步骤：步骤1，根据需要设定方阵形状及坐标系，确定方阵中每辆车在所述坐标系中所应处的位置；步骤2，在车辆上安装单点激光传感器及摄像机；步骤3，从方阵第一排的车辆中选定一个作为基准车，利用单点激光测得基准车与车队前方目标的距离，利用摄像机测得基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤4，选定与基准车同列的所有车为列基准车，利用单点激光测得每一列基准车与前方车辆的纵向距离，利用相机测得每一列基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现列基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤5，针对方阵中的每一行，以该行中已经进行定位的车辆为基准车，计算与该基准车相邻的待定位车辆的位置和姿态；具体为：步骤5.1，利用相机测得待定位车辆与车道线的横向偏差及夹角，并进一步获得其相对基准车的横向偏差及夹角，结合所述基准车的横向偏差及夹角，计算出待定位车辆当前的横向偏差及夹角；步骤5.2，利用相机测得待定位车辆与其相应基准车的纵向偏差，同时根据基准车的当前姿态和位置，计算出待定位车辆的纵向位置，从而实现待定位车辆的定位，获得其姿态和位置；步骤6，针对方阵中的每一行，更新该行所对应的基准车，按照步骤5的方式计算与基准车相邻的待定位车辆的姿态和位置，直至所有车辆的位置和姿态被确定；步骤7，根据获得的所有车辆的位置和姿态，将其投影至所述坐标系中，获得整体效果图，方便驾驶员对其所驾驶车辆的执行正确的驾驶策略。有益效果：第一，本专利技术采用车联网技术，通过车与车道线的定位，车与车的相互定位实现每辆车的精确定位，从而完成整个方阵的定位，相比利用传统方法或者GPS定位等方法的精确高。第二，本专利技术中采用有限的单点激光测距传感器及相机，成本低且测量精度高。第三，本专利技术通过对每辆车精确定位及偏向角，获得整体效果图，可以方便驾驶员直观观察自己车辆所处位置以及整个方阵当前的行驶情况，方便驾驶员的执行正确的驾驶策略。附图说明图1为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的流程图；图2为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的方阵预设阵型及坐标示意图；图3为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的某例中的三类车型及其传感器安装及测量方案；图4为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的利用单点激光及俯视红外相机进行测距，获得方阵基准车的位置及偏向角示意图；图5为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的所有列基准车以及利用单点激光及俯视摄像机进行测距，获得列基准车的位置及偏向角示意图；图6为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的每行中根据列基准车为基准，利用旁视摄像机及俯视摄像机进行测距，实现由里至外依次定位；图7为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的整体定位效果图；图8为本专利技术智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法的最终应用界面图。具体实施方式下面结合附图和具体实例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，包括以下几个步骤：步骤一：根据任务要求设定方阵形状和坐标系，确定方阵中每辆车在所述坐标系中所应处的位置。步骤二：在车辆的相应位置安装激光传感器，在车辆的相应位置安装红外摄像机。步骤三：从方阵第一排的车辆中选定一个作为基准车(第一排靠中间)，利用单点激光测得该基准车与车队前方目标的距离，利用俯视的红外摄像机测得基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现基准车在设定的坐标系下的定位，获得该基准车的位置及姿态。步骤四：选定与基准车同列的所有车(除基准车外)为列基准车，利用单点激光测得每一列基准车与前方车辆的纵向距离，利用相机测得每一列基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现列基准车的定位，获得其姿态和位置，具体为：(401)基准车同列后方车辆通过WIFI网络通信获知前方基准车的位置及姿态；(402)该后方车辆利用单点激光测距传感器测得其与前方基准车的距离，结合前方基准车的位置和姿态，计算出两者精确的纵轴方向距离，从而计算出该后方车辆的纵向位置；(403)该后方车辆利用俯视的红外摄像机检测车道线，并计算其与车道线的横向偏差及夹角，再结合前方基准车辆与车道线的偏差及夹角计算出该车辆的横向位置及夹角，结合步骤402的结果以获得后方车辆的精确位置及姿态；(404)以该新定位的车辆作为新的基准车，对该列其后方车辆重复步骤(401)至(403)，从而获得该整列所有车辆的精确位置及姿态。步骤五：针对方阵中的每一行，以该行中已经进行定位的车辆(基准车或列基准车)为基准车，计算与该基准车相邻的待定位车辆的位置及姿态，具体为：(501)基准车同行左右侧相邻的待定位车辆通过WIFI网络通信获得该基准车的位置及姿态；(502)该基准车左右侧相邻的待定位车辆利用俯视的红外摄像机检测车道线，并计算其与车道线的横向偏差及夹角，再结合其旁侧基准车与车道线的横向位置及夹角，计算出待定位车辆的横向位置及夹角；(503)所述左右侧相邻的待定位车辆利用旁视的红外摄像机检测对应基准车上相应靶标，计算对应靶标的刻度偏差，再结合所述基准车当前的位置及姿态，从而获得该车辆的纵向位置，再结合步骤(502)获得的横向位置及夹角，即可获得该待定位车辆的精确位置及姿态；(504)以新定位的车辆作为新的基准车，对该行其外侧的车辆重复步骤(501)至(503)，从而获得该整行所有车辆的精确位置及姿态。步骤六：根据之前步骤获得的所有车辆的精确位置及偏向角，将其投影至所述坐标系中，获得整体效果图，则驾驶员即可知道自己车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据需要设定方阵形状及坐标系，确定方阵中每辆车在所述坐标系中所应处的位置；步骤2，在车辆上安装单点激光传感器及摄像机；步骤3，从方阵第一排的车辆中选定一个作为基准车，利用单点激光测得基准车与车队前方目标的距离，利用摄像机测得基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤4，选定与基准车同列的所有车为列基准车，利用单点激光测得每一列基准车与前方车辆的纵向距离，利用相机测得每一列基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现列基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤5，针对方阵中的每一行，以该行中已经进行定位的车辆为基准车，计算与该基准车相邻的待定位车辆的位置和姿态；步骤6，针对方阵中的每一行，更新该行所对应的基准车，按照步骤5的方式计算与基准车相邻的待定位车辆的姿态和位置，直至所有车辆的位置和姿态被确定；步骤7，根据获得的所有车辆的位置和姿态，将其投影至所述坐标系中，获得整体效果图，方便驾驶员对其所驾驶车辆的执行正确的驾驶策略。

【技术特征摘要】
1.一种智能车辆方阵跟驰辅助驾驶方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据需要设定方阵形状及坐标系，确定方阵中每辆车在所述坐标系中所应处的位置；步骤2，在车辆上安装单点激光传感器及摄像机；步骤3，从方阵第一排的车辆中选定一个作为基准车，利用单点激光测得基准车与车队前方目标的距离，利用摄像机测得基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤4，选定与基准车同列的所有车为列基准车，利用单点激光测得每一列基准车与前方车辆的纵向距离，利用摄像机测得每一列基准车与车道线的横向偏差及夹角，从而实现列基准车的定位，获得其姿态和位置；步骤5，针对方阵中的每一行，以该行中已经进行定位的车辆为基准车，计算与该基准车相邻的待定位车辆的位置和姿态；步骤6，针对方阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，宋文杰，邱凡，汪稚力，李昊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11