[发明专利]一种作业车辆测速方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种作业车辆测速方法及系统，包括：采集车辆的第一速度信息、实时图像序列和全姿态数据信息；根据所述实时图像序列获取第二速度信息，并根据所述全姿态数据信息获取纵横向速度分量信息；根据所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述纵横向速度分量信息，获取实时速度信息。本发明实施例提供的作业车辆测速方法及系统，采用多种传感器相结合的方式通过将机器视觉测速与传统的GNSS及惯性测速相融合，能够实现对各种工况下的运行车辆的稳定速度测量。从而为精准作业中的变量施肥、变量施药、精密播种以及农机自动驾驶中的速度控制提供必要保障。

技术领域

本发明涉及智能检测技术领域，尤其涉及一种作业车辆测速方法及系统。

背景技术

随着智能农机应用及需求的不断扩大，以自动驾驶及精准作业为核心的智能化作业对提高农业生产效率和农产品质量起到关键作用。相比较于传统农机，智能农机对获取信息的准确性及实时性提出了更高要求。其中，车辆行进速度信号对车辆控制的稳定性及作业的精确性至关重要。

当前普遍采用的测速方法可分为两类：基于地面的速度测量方法，和基于轮速的速度测量。基于地面的速度测量方式主要包括多普勒测速雷达、惯性传感器、卫星信号接收器(Global Navigation Satellite System，GNSS)测速等；基于轮速的速度测量方式主要包括光电编码器测速、霍尔传感器测速等。

多普勒测速雷达通常价格较为昂贵，且所获取信息较为单一，不适宜于农业车辆及农业环境的应用；轮速测量方法易存在较大的打滑引起的测量误差；GNSS测速受信号环境及车辆运动状态影响，在车辆运动速度较低的情况下速度测量精度和稳定性不佳。

现有的单一化的测速方法在一定条件下可实现车辆速度信息，但均存在各个方面的缺陷制约。

发明内容

本发明实施例提供一种作业车辆测速方法及系统，用以解决现有技术在速度检测过程中，对于传感器的使用过于单一的缺陷，能提高田间农作车辆测速的精度和适用性。

第一方面，本发明实施例提供一种作业车辆测速方法，主要包括：采集车辆的第一速度信息、实时图像序列和全姿态数据信息；根据所述实时图像序列获取第二速度信息，并根据所述全姿态数据信息获取纵横向速度分量信息；根据所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述纵横向速度分量信息，获取实时速度信息。

可选地，所述第一速度信息是利用卫星信号接收器获取的；所述卫星信号接收器设置于所述车辆的后轴中心点或车体中心点。

可选地，所述实时图像序列是利用视觉传感器按预设周期采样获取的；所述视觉传感器前向设置于所述车辆上。

可选地，所述全姿态数据信息包括加速度信息、第三速度信息及姿态角信息；所述全姿态数据信息是利用航姿参考单元和光电编码器所构成的惯性测量单元获取的；所述航姿参考单元设置于所述车辆的中心轴线上，所述光电编码器设置于所述车辆的左右车轮或履带轮内侧。

可选地，所述根据第一速度信息、所述第二速度信息和所述纵横向速度分量信息，获取实时速度信息，包括：基于卡尔曼滤波算法，对所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述纵横向速度分量信息进行融合后，获取所述实时速度信息。

第二方面，本发明实施例还提供一种作业车辆测速系统，包括控制器模块和数据采集模块；数据采集模块，用于采集车辆的第一速度信息、实时图像序列和全姿态数据信息；控制器模块，用于根据实时图像序列获取第二速度信息，并根据所述全姿态数据信息获取纵横向速度分量信息；所述控制器模块，还用于根据所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述纵横向速度分量信息，获取实时速度信息。