[发明专利]一种自动驾驶编组车自动对接方法在审

专利信息
申请号: 202011321896.5 申请日: 2020-11-23
公开(公告)号: CN112363510A 公开(公告)日: 2021-02-12
发明(设计)人: 宋云昀;任天群;邹应全 申请(专利权)人: 西南交通大学
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02;G06T7/73;G06T7/80
代理公司: 北京正华智诚专利代理事务所(普通合伙) 11870 代理人: 何凡
地址: 610031*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 自动 驾驶 编组 对接 方法
【说明书】:

发明公开了一种自动驾驶编组车自动对接方法,解决了解决公交系统或货运系统运力不平衡的问题,减少人员和车辆的浪费。本发明通过摄像头获取图片后通过USB实时传输给树莓派进行数据处理,树莓派调用OpenCV库对视频流进行适当处理,根据目标车辆的相对位置和转向角度,计算跟随车辆的与最近目标点的距离以及转向角控制率,控制器获得数据后使用Stanley算法控制车辆运动,对目标前车进行自动对接。本发明应用机器视觉进行车辆周围环境感知,摄像头具有安装简便、易于调试的特点,视觉信息内容丰富,处理手段多。自动对接过程简单、便捷、高效,大大减小人工成本。

技术领域

本发明涉及全自动驾驶和机器视觉领域,具体涉及一种自动驾驶编组车自动对接方法。

背景技术

如今的交通中,人们的出行高平峰或货物多少对车辆需求矛盾突出,在需求变化时,为了解决运力不平衡问题只能增加或减少车辆等等,造成人员和车辆的浪费。公交或者卡车的编组可以解决公交系统和货运系统的运力不平衡和运力不足的问题,同时极大降低人工成本和车辆运行成本。自动驾驶编组车编组的基本思路是,第一辆车由人工的驾驶员驾驶,在其后面由全自动驾驶车辆进行跟随,组成编组车队。封闭环境的下多车编组是自动驾驶中的重要分支。

目前,在多车编组的对接技术中,主要通过人工驾驶从车对接主车,再进行电气或机械手段进行固定铰接,存在对接、装卸复杂不便等缺点。使用自动驾驶算法进行车辆的对接,能够大大降低人工成本,实现方便灵活的自动对接。

如今机器视觉和图像处理技术迅速发展,以视觉信息作为车辆周边的环境感知信息具有信息丰富、处理手段丰富、设备安装简单等特点,能够满足多车编组自动对接的功能需求。

发明内容

本发明提供了解决上述问题的一种自动驾驶编组车自动对接方法,使得对接过程大大降低人工成本,实现自动对接且过程简单高效便捷。

本发明通过下述技术方案实现:

1.一种自动驾驶编组车自动对接方法,包括:

S1、获取目标车辆标记;

S2、根据目标车辆标记的位置和姿态计算跟随车与目标车辆的相对位置和目标相对航向角;

S3、根据所得到的相对位置、目标相对航向角,利用Stanley算法确定跟随车基本转向角控制率和最近路径点。

S4、根据所得到的基本转向角控制率和最近路径点控制跟随车与目标车辆对接。

本方案的有益效果是,有效解决公交系统或货运系统运力不平衡的问题,减少人员和车辆的浪费。应用机器视觉进行车辆周围环境感知,摄像头具有安装简便、易于调试的特点,视觉信息内容丰富,处理手段多。自动对接过程简单、便捷、高效,大大减小人工成本。

进一步的,所述目标车辆标记为ArUco标记,固定于目标车辆尾部。

上述进一步方案的有益效果是,利用ArUco标记确定所需要跟随的目标车辆。

进一步的,所述ArUco标记的创建方法为:

加载设定的预字典;

创建指定编号和尺寸的ArUco标记。

上述进一步方案的有益效果是,单个标记就提供了获取相机姿态的足够对应信息。同时,标记的内部二进制编码使得标记在错误检查和修正等方面保持一定的稳定性。

进一步的,所述跟随车辆相机标定的过程为:

利用跟随车摄像头拍摄任意角度和位置的多张棋盘图;

将拍摄的棋盘图像进行灰度化,找到每张图片中的棋盘图角点;

提取图像中的亚像素角点并储存;

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