[发明专利]一种无人驾驶协同探测方法

权利要求书

1.一种无人驾驶协同探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过主车和遮蔽车各自的车载传感器，分别获取主车的姿态信息、速度信息以及遮蔽车的姿态信息、速度信息，以分别建立主车坐标系和遮蔽车坐标系，其中，主车坐标系的原点数据即为主车的位置信息，遮蔽车坐标系的原点数据即为遮蔽车的位置信息；

S2、通过遮蔽车的第一车载探测器获取遮蔽车周围的行驶环境数据，根据行驶环境数据，判断遮蔽车周围是否存在障碍物，若判断为是，则执行步骤S3，否则返回步骤S1；

S3、基于遮蔽车坐标系，通过遮蔽车的第二车载探测器获取障碍物的位置信息和速度信息；

S4、判断遮蔽车周围的障碍物是否位于主车的探测盲区内，若判断为是，则执行步骤S5，否则返回步骤S1；

S5、遮蔽车将遮蔽车自身的尺寸信息、位置信息、姿态信息、速度信息以及障碍物尺寸信息、位置信息和速度信息发送给主车，基于主车坐标系，由主车生成对应场景；

所述步骤S3中第二车载探测器包括激光雷达探测器和超声波探测器，所述获取障碍物的位置信息和速度信息的具体过程为：

S31、基于遮蔽车坐标系，遮蔽车的第二车载探测器以第一预设时间间隔分别探测障碍物的角度和距离数据，得到障碍物的第一组角度和距离数据，以及第二组角度和距离数据；

S32、根据障碍物的角度和距离数据，确定障碍物在遮蔽车坐标系下的位置信息，分别得到障碍物的第一位置信息和第二位置信息；

S33、将障碍物的第二位置信息减去障碍物的第一位置信息，得到障碍物的位置差信息，将障碍物的位置差信息除以第一预设时间间隔，得到障碍物在遮蔽车坐标系下的速度信息；

所述步骤S32中障碍物在遮蔽车坐标系下的位置信息为：

其中，(x_ji,y_ji,z_ji)表示障碍物在遮蔽车坐标系下的坐标数据，d_ji表示障碍物在遮蔽车坐标系下与遮蔽车之间的距离，α_ji表示障碍物在遮蔽车坐标系下的仰角，θ_ji表示障碍物在遮蔽车坐标系下的方向角；

所述步骤S33中障碍物在遮蔽车坐标系下的速度信息为：

其中，(Δv_jix,Δv_jiy,Δv_jiz)表示障碍物在遮蔽车坐标系下与遮蔽车之间的相对速度，表示障碍物在遮蔽车坐标系下的第一位置信息，表示障碍物在遮蔽车坐标系下的第二位置信息，T表示第一预设时间间隔；

所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、分别确定主车和障碍物在遮蔽车坐标系下的位置信息，以建立主车与障碍物之间的探测线方程；

S42、根据遮蔽车的尺寸信息，构建遮蔽车空间立方体模型，并确定遮蔽车空间立方体模型的约束条件；

S43、结合探测线方程以及遮蔽车空间立方体模型的约束条件，判断探测线与遮蔽车空间立方体之间是否存在交点，若存在交点，则确定障碍物位于主车的探测盲区内，若不存在交点，则确定障碍物没有位于主车的探测盲区内；

所述步骤S41中主车与障碍物之间的探测线方程为：

其中，(x_l,y_l,z_l)表示在遮蔽车坐标系下探测线上的点的坐标数据，(x_0i,y_0i,z_0i)表示主车在遮蔽车坐标系下的坐标数据，(x_ji,y_ji,z_ji)表示障碍物在遮蔽车坐标系下的坐标数据，k表示在遮蔽车坐标系下探测线上的点到主车的线段长度与探测线长度的比例系数；

所述步骤S42中遮蔽车空间立方体模型的约束条件包括：

正面约束：

后面约束：

右侧面约束：

左侧面约束：

顶面约束：

底面约束：

其中，(x_s,y_s,z_s)表示遮蔽车空间立方体模型上的点的坐标数据，(l_i,w_i,h_i)表示遮蔽车长度、宽度和高度的尺寸信息；

所述步骤S43中判断探测线与遮蔽车空间立方体之间是否存在交点的具体过程为：依次将遮蔽车空间立方体模型的正面、后面、右侧面、左侧面、顶面和底面约束中点的坐标数据替换为探测线上点的坐标数据，若替换之后，所有约束条件中只要有一个约束条件依然成立，则判断探测线与遮蔽车空间立方体之间存在交点，即确定障碍物位于主车的探测盲区内，若替换之后，所有约束条件均不成立，则判断探测线与遮蔽车空间立方体之间不存在交点，即确定障碍物没有位于主车的探测盲区内。