[发明专利]一种自动驾驶车辆对接拖车自动托挂钩的方法

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆对接拖车自动托挂钩的方法，在自动驾驶车辆上安装有激光雷达，在拖车前端的左右两侧分别设置有靶点，不同的拖车类型，两个靶点间的距离不同；自动托挂钩的对接包括下列步骤：

S1：所述自动驾驶车辆或路侧设备，通过传感器获取到拖车的数据；

S2：使用激光靶点时，所述自动驾驶车辆的工控机获取到点云数据后，根据反射率对点云数据进行点云滤波得到靶点的点云数据；获取到靶点数据后进入S6进行计算；

S3：使用视觉靶点时，所述自动驾驶车辆的工控机获取到图像后，根据颜色对图像进行滤波，得到靶点数据，获取到靶点数据后进入S6进行计算；

S4：使用无线电靶点时，所述自动驾驶车辆使用UWB接收器测量靶点的距离，获取到距离后进入S6计算；

S5：使用深度学习方案时，所述自动驾驶车辆先对激光雷达和相机进行标定，使用预先训练的模型通过视觉识别拖板，并与激光雷达点云进行融合，获取到拖板前挡板的点云数据，获取到点云数据后进入S6进行计算；

S6：通过两个靶点对应的两片点云坐标，计算两个靶点的距离，根据工控机存储器预设的靶点信息确定拖车的型号识别，以及确定拖板车的车辆类型；

S7：根据符合分布模式的点云数据，获取挂钩位置；

S8：根据牵引点在雷达坐标系中的坐标，求出激光雷达在雷达坐标系中的位姿；

S9：工控机根据位姿规划路径驱动自动驾驶车辆向原点倒车，完成自动挂接；

S10：在板车挂接点和车辆挂接点挂接时会有一定误差，在车辆挂接点安装限位引导装置，使用左右的八字型限位引导器以及向下的舌型引导器来容差并引导挂点，在挂点处设置限位传感器，当挂点到位时触发传感器，插销落下完成自动挂接；

步骤S6中，通过靶点距离判断车辆类型的过程如下所述：

S61：遍历聚合后的点集；

S62：对每个点集求(x,y)坐标的平均值，即为中心点坐标；

S63：计算中心点的分布模式；

S64：匹配已知车辆的分布模式，判断车辆类型；

S65：保留符合分布模式的点，过滤不符合的点；

步骤S62中，靶点的中心点坐标，需要先根据点间距聚合为左侧点群和右侧点群分别求出P_l和P_r的平均坐标，再求出中心点的坐标X_c＝(X_l+X_r)/2；Y_c＝(Y_l+Y_r)/2；其中P_l为左侧靶点，P_r为右侧靶点；(X_c,Y_c)为中心点坐标，(X_l,Y_l)为左侧靶点的坐标，(X_r,Y_r)为右侧靶点坐标。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆对接拖车自动托挂钩的方法，其特征在于：步骤S1中，扫描获取点云数据包括以下步骤：

S11：所述自动驾驶车辆或路侧设备的工控机获取激光雷达的扫描数据；

S12：工控机循环读取扫描数据对应的每个点；

S13：工控机读取每个点的点反射率；

S14：工控机在其存储器查找反射率阈值；

S15：根据反射率阈值，判断点反射率是否符合，工控机将符合的点记录下来，不符合则跳转到步骤S12；

S16：工控机将符合的点的数据保存，并发布点云数据。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆对接拖车自动托挂钩的方法，其特征在于：步骤S1中，所述靶点的激光反射率明显区分于周边环境。