车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统技术方案

本申请实施例涉及无人驾驶技术领域，公开了一种车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统。所述方法包括：通过激光雷达获取横幅的三维位置信息；根据所述横幅的三维位置信息、平板车组的长度、所述激光雷达的外参信息及所述横幅的宽度信息，计算平板车组行驶的区域位置；将所述牵引车的车身范围与所述平板车组的位置区域组合，得到车身区域。本申请不需要在平板车上布置传感器，不限制平板车的数量，而且感知精度高。且感知精度高。且感知精度高。

【技术实现步骤摘要】
车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统


[0001]本申请实施例涉及无人驾驶
，尤其涉及一种车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统。

技术介绍

[0002]制造行业的厂区内广泛使用多节平板牵引车，机场内也有大量的行李托运车，并且，当前很多厂区和机场内的牵引车通常为无人驾驶牵引车。
[0003]牵引车牵引的是平板车组，平板车组包括多节相同规格连接起来的平板车。平板车组和牵引车之间通过连接轴进行非刚性连接。车辆行驶时，整车并非直线行驶，而无人牵引车如果需要实现避障或防撞，一般需要准确知道整个车辆(牵引车及牵引的平板车组的最后一节平板车)的整体车身的位置。平板车一般分为同轨和非同轨，无人牵引车需要使用的平板车一般为同轨，即平板车基本沿着牵引车走过的轨迹行驶。
[0004]无人牵引车的动力设备和传感器设备等一般都设置在牵引车上，由于牵引车将一组满载的平板车组拖到飞机旁或制造车间内时，会将牵引车与平板车拆开，留下工人慢慢卸货，牵引车再带着空的平板车回到航站楼或仓库，换拉另一组满载的平板车组。
[0005]然而，由于平板车与牵引车只是大致同轨，有一定偏差，而且当平板车空载或路面湿滑等情况导致抓地力不足时，平板车实际不会跟牵引车同轨，会出现碰撞危险。因此，如果无人牵引车不获取平板车的位置信息，只有牵引车规划路线，那么在实际场景下容易发生碰撞危险，并且，如果是动态障碍物，如垂直方向来的自行车，容易出现牵引车可以安全从自行车前方经过，但由于牵引车后有平板车组，自行车刹车不及时或注意力不集中，撞到平板车组的时候，而牵引车却无法感知被撞，会继续行驶导致碾压或拖行。
[0006]再者，如果在平板车组上加装传感器，如激光雷达、IMU、RTK等实现平板车的位置感知，但是这些传感器成本较高，而且更换平板车组的时候，由于需要经常拔插，比较麻烦，每次都需要保证传感器的安装位置，对于需要频繁更换平板车组的场景不友好。
[0007]如果将平板车的尺寸、数量信息提前输入在无人驾驶系统中，系统根据牵引车的轨迹实时绘制平板车的理论位置来避免碰撞，但是该方式只适用于牵引车每次只牵引固定数量的平板车场景，而且平板车的位置只是理论预测位置，不是实际感知的位置，仍有较大偏差。

技术实现思路

[0008]本申请实施例的目的是提供一种车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统，不需要在平板车上布置传感器，不限制平板车的数量，而且感知精度高。
[0009]为解决上述技术问题，本申请实施例采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本申请实施例中提供给了一种车身区域检测方法，应用于牵引车，所述牵引车可拆卸连接有平板车组，所述平板车组的尾部可拆卸安装有横幅，且所述牵引车上设有激光雷达；所述方法包括：
[0011]通过所述激光雷达获取所述横幅的三维位置信息；
[0012]根据所述横幅的三维位置信息、平板车组的长度、所述激光雷达的外参信息及所述横幅的宽度信息，计算平板车组行驶的区域位置；
[0013]将所述牵引车的车身范围与所述平板车组的位置区域组合，得到车身区域。
[0014]在一些实施例中，所述根据所述横幅的三维位置信息、平板车组的长度、所述激光雷达的外参信息及所述横幅的宽度信息，计算平板车组行驶的区域位置的步骤包括：
[0015]根据所述激光雷达的外参信息、所述牵引车的行驶信息及平板车组的长度，确定所述牵引车的连接轴坐标及轨迹曲线；
[0016]使用所述连接轴坐标、所述轨迹曲线及所述横幅的三维位置信息进行五次多项式曲线拟合，获得所述平板车组的位置曲线；
[0017]以所述位置曲线为中心，设置与所述横幅的宽度信息对应的带状区域为所述平板车组的位置区域。
[0018]在一些实施例中，所述使用所述连接轴坐标、所述轨迹曲线及所述横幅的三维位置信息进行五次多项式曲线拟合，获得所述平板车组的位置曲线的步骤包括：
[0019]根据所述横幅的三维位置信息，计算所述横幅的中心点的坐标；
[0020]将所述横幅的中心点的坐标转换到所述激光雷达的平面坐标系中，获得所述横幅的中心点的第一坐标；
[0021]基于所述第一坐标、所述连接轴坐标、所述轨迹曲线，使用五次多项式进行曲线拟合；曲线拟合公式为：l(x)＝p0+p1x+p2x2+p3x3+p4x4+p5x5，其中，l(x)表示位置曲线，x为自变量，p0，p1，
……
，p5均为待确定系数；
[0022]在所述位置曲线满足约束条件时，确定p0，p1，
……
，p5，以确定所述平板车组的位置曲线。
[0023]在一些实施例中，所述约束条件包括第一约束条件和第二预设条件，所述第一约束条件为所述位置曲线经过坐标点(x
c
,y
c
)和坐标点(x
f
,y
f
)，其中，(x
c
,y
c
)表示连接轴坐标；(x
f
,y
f
)表示第一坐标；
[0024]所述第二约束条件为所述位置曲线的待确定系数需满足代价函数最小。
[0025]在一些实施例中，在所述将所述牵引车的车身范围与所述平板车组的位置区域组合，得到车身区域之后，所述方法还包括：
[0026]基于所述车身区域进行避障控制或紧急刹车控制。
[0027]第二方面，本申请还提供一种牵引车，所述牵引车包括：
[0028]激光雷达；
[0029]至少一个处理器，以及
[0030]存储器，所述存储器与所述处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现如上第一方面所述的车身区域检测方法的步骤。
[0031]第三方面，本申请还提供一种牵引车避障系统，包括平板车组和如第二方面所述牵引车；所述牵引车与平板车组连接，所述平板车组的尾部可拆卸安装有横幅。
[0032]在一些实施例中，所述横幅包括横幅本体、横杆和立杆，所述横杆及所述横幅本体均与所述立杆垂直，且所述横幅本体与所述横杆平行。
[0033]在一些实施例中，所述平板车组的尾部设置有立柱管，所述立柱管的内径与所述立杆的外径相适配。
[0034]在一些实施例中，所述横幅本体的材质为亚克力材质或氧化铝材质，且所述横幅本体上设有若干个孔洞。
[0035]第四方面，本申请还提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被牵引车执行时，以实现如上第一方面所述的车身区域检测方法的步骤。
[0036]本申请实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本申请实施例提供的车身区域检测方法、牵引车及牵引车避障系统，牵引车与平板车组可拆卸连接，平板车组包括不限定数量的平板车，平板车组的尾部可拆卸安装有横幅，且牵引车上设有激光雷达。在牵引车需要牵引平板车组的时候，将平板车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车身区域检测方法，应用于牵引车，所述牵引车可拆卸连接有平板车组，所述平板车组的尾部可拆卸安装有横幅，且所述牵引车上设有激光雷达；其特征在于，所述方法包括：通过所述激光雷达获取所述横幅的三维位置信息；根据所述横幅的三维位置信息、平板车组的长度、所述激光雷达的外参信息及所述横幅的宽度信息，计算平板车组行驶的区域位置；将所述牵引车的车身范围与所述平板车组的位置区域组合，得到车身区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述横幅的三维位置信息、平板车组的长度、所述激光雷达的外参信息及所述横幅的宽度信息，计算平板车组行驶的区域位置的步骤包括：根据所述激光雷达的外参信息、所述牵引车的行驶信息及平板车组的长度，确定所述牵引车的连接轴坐标及轨迹曲线；使用所述连接轴坐标、所述轨迹曲线及所述横幅的三维位置信息进行五次多项式曲线拟合，获得所述平板车组的位置曲线；以所述位置曲线为中心，设置与所述横幅的宽度信息对应的带状区域为所述平板车组的位置区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用所述连接轴坐标、所述轨迹曲线及所述横幅的三维位置信息进行五次多项式曲线拟合，获得所述平板车组的位置曲线的步骤包括：根据所述横幅的三维位置信息，计算所述横幅的中心点的坐标；将所述横幅的中心点的坐标转换到所述激光雷达的平面坐标系中，获得所述横幅的中心点的第一坐标；基于所述第一坐标、所述连接轴坐标、所述轨迹曲线，使用五次多项式进行曲线拟合；曲线拟合公式为：l(x)＝p0+p1x+p2x2+p3x3+p4x4+p5x5，其中，l(x)表示位置曲线，x为自变量，p0，p1，
……
，p5均为待确定系数；在所述位置曲线满足约束条件时，确定p0，p1，
……
，p5，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，马福龙，李振宇，吴荩，刘明，王鲁佳，
申请(专利权)人：深圳一清创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：