【技术实现步骤摘要】
本专利技术基于特种车辆的结构特点，在其周身阵列超声波雷达和激光雷达，对前方障碍物的检测及形态构建和通行空间的转换测算，来达到车辆可通过性判断。
技术介绍
1、一般的公路、桥梁、隧道等道路交通设施主要针对通用的乘用车和商用车，而军用的特种装备车辆由于本身加装的传感器及特殊的结构构造，在道路上的通过性与普通车辆差异较大。受到道路、桥梁、隧道等道路设施的设计限制，特种装备车辆无法在一些限高、限宽的道路上通过。因此，探测特种装备车辆的道路通过性对于提高其道路通过性和野战的生存能力尤为重要。特种车辆要通过限高、限宽路段，需要对这些场景进行主动感知，以判断通过性。
2、通过研究特种装备车辆的环境感知和控制方法，解决特种装备车辆对盲区、可通行区域及行驶区域的障碍物和目标，提升特种装备车辆在复杂道路环境下的自主感知和自主决策控制的能力。对于改善特种装备车辆的辅助驾驶、智能驾驶的感知决策能力，提升特种装备车辆在复杂环境下的生存能力具有重要意义。现行判断车辆通过性的方案主要有以下六种：
3、第一种方案如中国专利技术专利201910298824.4。该方案是一种基于多种信息融合的车辆通过性报警装置及其方法，该装置包括：设置在车辆前挡风玻璃上的摄像头，与该摄像头所连接的控制器，和与控制器相连接的报警器，最后控制器分别与车载地图和车载雷达相连。先由摄像头获取前方的基本路况信息，经图像处理模块提取特征后传输到控制器，控制器根据传输信息和车载地图上该路段的限高、限重信息来综合判断是否能够通过。但是该方案存在以下问题：第一，该方案只有一
4、第二种方案如中国专利技术专利202010624492.7。该方案是一种新型激光雷达和超声波雷达融合的小型化实现方法。先利用超声波雷达对第一距离内进行检测，再利用多线激光雷达对第一距离外、第二距离内的进行检测，然后根据超声波雷达和多线激光雷达所检测到的信息，在目标坐标系中生成不同的障碍物信息，最后综合障碍物信息生成障碍物地图。该方案利用激光雷达和超声波雷达融合的方法，较全面的捕捉到前方障碍物的信息，但是缺点在于激光雷达和超声波雷达需要的数量比较多，并且扫描范围有限，对于前方较远处和高处的一些障碍物不能及时的扫描到。
5、第三种方案如中国专利技术专利201711447737.8。该方案是一种激光雷达和超声波雷达信息融合系统及方法。一种激光雷达和超声波雷达信息融合系统，包括多线激光雷达、超声波雷达以及用于雷达信息融合的嵌入式决策控制器，所述决策控制器分别接收多线激光雷达和超声波雷达的检测信息，并对数据进行信号融合处理，经过栅格处理作为决策判断依据。该方案很好的结合了激光雷达和超声波雷达各自的特点，将超声波雷达和激光雷达进行数据融合，从而消除检测盲区，通过检测精度和可用性。但是该方案只检测前方路况上障碍物的情况，没有检测前方限高、限宽等信息，不利于判断通过性。
6、第四种方案如中国专利技术专利202210159522.0。该专利技术是一种车辆通过性辅助方法，该专利技术通过在激光测距仪实时监控车辆左、右两侧与前方障碍物的横向距离，并且对横向距离与第一、第二和第三距离的关系进行判断，从而在不同的条件关系下执行不同的操作。该专利技术可以通过实时获取车辆左、右侧与前方障碍物的横向距离，并不断提示横向距离小于第一、第二、第三距离的一侧过近，从而让尽可能处于道路的中央，与道路两边保持一定的距离，使得车辆通过性大大提升；同时还在车辆前方投射与车等宽的指示光毯，便于驾驶员更直观地评估车辆能否通过前方的通道，并在横向距旁较近时自动折叠后视镜，进一步提升车辆通过性。该专利技术带有辅助驾驶的方法，可在前方障碍物与车辆距离较近的时候，自动收回后视镜，使得驾驶员的工作量减少。该方法的问题是不能对前方的道路进行3d建模，无法清楚的知道前方的障碍物类型及大致形状等其他信息，而且对于不同的障碍物，对车辆的通过性的影响也不同，不能只仅靠距离来判断是否需要避让，或者进行其他的操作。不同的车辆对路况的承受能力也不同，所适合的第一、二、三距离也不相同。
7、第五种方案如中国专利技术专利202310582895.3，该专利技术提供了一种一体化雷达装置和车辆避障方法，该车辆避障方法包括：获取障碍点雷达数据组集；基于上述障碍点雷达数据组集，生成目标障碍点信息集；对上述目标障碍点信息集中的各个目标障碍点信息进行降噪处理，得到过滤障碍点信息集，对上述过滤障碍点信息集进行聚类处理，得到障碍点信息簇集和障碍点簇中心信息集；对上述障碍点簇中心信息集中的每个障碍点筷中心信息进行轨迹预测处理以生成障碍物轨迹信息，得到障碍物轨迹信息集；将上述障碍的点信息簇集中的每个障碍点信息输入至预先训练的障碍物识别模型以生成障碍物识别信息，得到障碍物识别信息集，将上述障碍物轨迹信息集和上述障碍物识别信息集通过以太网关发送至控制终端以供控制车辆避障。在道路交通中，面对复杂多变的道路情况，障碍物识别模型不能够全部覆盖到所有的障碍物，会对障碍物的识别造成影响。并且不能实时的监测到前方道路的路况变化情况。
8、第六种方案如中国专利技术专利2023105009745.5。该专利提出了一种面向特种车辆应用的三维地形补偿方法和系统，涉及特种车辆应用
，其中，该方法包括：车身姿态传感器，用于检测特种车辆的车身姿态；gnss双天线，用于接收特种车辆的卫星定位信息；转向控制电机，用于控制特种车辆转向；触控显示屏，用手显示特种车辆的状态信息；核心控制器，用手根据特种车辆的车身姿态、卫星定位信息控制特种车辆运动，通过转向控制电机控制特种车辆转向，并将特种车辆的状态信息显示在触控显示屏上。采用上述方案的专利技术能够满足特种车辆在复杂地形下自动化控制需求，以监测基础的路面可通过性。在该专利技术中，只将特种车辆的状态信息显示在触控显示屏上，并不能将整个前方的三维地形图显示出来。并且，车身姿态传感器通过焊接方式水平安装于特种车辆的驾驶室内，依靠车身姿态传感器与车身方向对齐，使用焊接方式容易产生误差，导致方向存在偏转。
技术实现思路
1、本专利技术采用的技术方案是提供一种超声波与激光雷达融合的特种车辆可通过性感知方法，具体包括以下步骤：
2、步骤1、位于车辆顶部的激光雷达先对前方道路的3d点云信息进行扫描；
3、步骤2、将激光雷达扫描到的道路信息进行建模分析，获得前方的道路场景实况数据；
4、步骤3、阵列分布在车辆周身的超声波雷达的障碍物检测；
5、步骤3.1、将多个超声波阵列传感器得到的数据进行标定和数据融合处理，刻画出前方的可通过区域的宽、高信息；
6、步骤4、超声波雷达与激光雷达的通过性融合判断；
7、步骤4.1、基于激本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声波与激光雷达融合的特种车辆可通过性感知方法，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于车辆周身阵列超声波雷达和激光雷达融合处理方法判断车辆的可通过性，其特征在于：步骤3中，阵列超声波雷达的障碍物检测，获取车辆周身阵列超声波雷达信息，进行级联判断，根据超声波阵列器的布置方式，使用传感器融合处理算法，实现对前方和侧方的可通过区域的探测。步骤4中，在通过区域内，基于激光雷达的全局感知地图，实时的更新激光雷达的感知地图，对入侵障碍物进行全局感知，如果扫描到障碍物入侵，根据感知的方向，在阵列超声波雷达中进行障碍物的距离判断和检测，结合自车的车身结构，判断障碍物的影响，进行决策是否可以通过。基于以上特征实现通行前、通行时的可通过性判断。
3.基于超声波雷达和激光雷达融合的特种装备车辆可通过性方法，其特征在于：采用了权利要求1所述的根据特种装备车辆自身的结构特点，在其车辆周身阵列了超声波雷达和激光雷达，并且使用融合数据处理，结合了激光雷达的全局感知能力和超声波近距离感知能力来实现车身通过区域空间的覆盖，针对特种车辆的结构，级联阵列超声波传感器实现侧方可
...【技术特征摘要】
1.一种超声波与激光雷达融合的特种车辆可通过性感知方法，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于车辆周身阵列超声波雷达和激光雷达融合处理方法判断车辆的可通过性，其特征在于：步骤3中，阵列超声波雷达的障碍物检测，获取车辆周身阵列超声波雷达信息，进行级联判断，根据超声波阵列器的布置方式，使用传感器融合处理算法，实现对前方和侧方的可通过区域的探测。步骤4中，在通过区域内，基于激光雷达的全局感知地图，实时的更新激光雷达的感知地图，对入侵障碍物进行全局感知，如果扫描到障碍物入侵，根据感知的方向，在阵列超声...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖家才，周坤，肖卫卫，胡林，尹来荣，邹方铁，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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