[发明专利]传感器协同检测拖挂角度的方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明提供了传感器协同检测拖挂角度的方法、系统、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：通过设置第一传感器进行空间扫描获得第一空间坐标系，至少将获得地面点云信息投影到俯视平面坐标系；通过第二传感器拍摄拖挂朝向拖头的端面，获得第二空间坐标系和实时图像，实时图像中的每一个像素点与第二空间坐标系中的每一个测距点具有点对点的映射关系；对实时图像进行图像识别，获得拖头的端面的图像区域；将位于图像区域中的像素点各自对应的第一空间坐标进行平面拟合获得一垂直平面；将垂直平面投影到俯视平面坐标系，基于垂直平面与车辆行驶方向获得拖挂角度。本发明能够准确检测拖头与拖挂之间的拖挂角度，不需要额外设备，降低了整体成本。

技术领域

本发明属于机器视觉领域，尤其涉及一种传感器协同检测拖挂角度的方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

拖挂车主要用于承担长途运输作业或特殊设备的运输作业。随着这些车辆的体积和重量越来越大，尤其是车辆长度尺寸的增大，对车辆的载重量和总轴距要求日益增大。

所周知地，根据车辆设计理论中的阿克曼原理，为了使得车辆顺利转向，需要使得车辆的所有车轮瞬时绕一个转动中心(即转向中心)转动，这样在转向时所有车轮才能处于纯滚动或基本纯滚动状态，否则将造成车轮侧滑，轻则轮胎磨损加剧，重则导致侧翻。需要注意的是，为了简化分析，在车辆设计理论中对于车辆转向系统转向中心的分析，均是采用类似俯视形式的原理分析图，忽略前后车桥的高度差异、形状差异等因素，各个车轮的转轴、前后车轴等均简化为直线形式。对于通常的四轮车辆而言，例如前轮转向、后轮驱动的车辆，通过转向梯形的设计，可以容易地使得转向过程中各个车轮的转轴交汇于一点(即转向中心)，由于后桥左、右车轮不转向，其转轴均为后车轴，一般是左前车轮和右前车轮的转轴延伸交汇于后车轴的延伸线上的一点(即转向中心)。但是，由于拖挂车具有多根车轴，其各个车轮在转向时难以同时绕同一转向中心转动。

现有技术的大型车辆，例如拖挂车通过挂车简单加长以后，其通过性会受到严重影响，最小转弯半径一般大大增加，具体地，在拖挂车转弯时，牵引车与挂车之间形成折角，其行驶轨迹具有较大的偏移，容易侵占相邻的车道，例如如果缺乏合理设计的转向系统和转向控制方法，拖挂车在转向过程中容易发生甩尾，其危害性远高于普通汽车。而且，现有技术中的这些拖挂车，更普遍的缺陷是转向时车轮易侧滑、轮胎易磨损，车辆行驶不稳定，容易发生事故，甚至会造成拖挂车不能正常行驶。目前，为了实时监测拖车的拖头与拖挂之间的角度，需要加装额外的检测装置，成本很高。

因此，本发明提供了一种传感器协同检测拖挂角度的方法、系统、设备及存储介质。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供传感器协同检测拖挂角度的方法、系统、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够基于拖车的现有传感器设备准确检测拖头与拖挂之间的拖挂角度，不需要增加额外的设备，大大降低了整体成本。

本发明的实施例提供一种传感器协同检测拖挂角度的方法，包括以下步骤：

S110、通过设置在拖头的至少一第一传感器进行空间扫描获得第一空间坐标系，至少将获得地面点云信息投影到俯视平面坐标系；

S120、通过设置在拖头朝向拖挂一侧的具有像素测距功能的第二传感器拍摄所述拖挂朝向所述拖头的端面，获得第二空间坐标系和实时图像，所述实时图像中的每一个像素点与第二空间坐标系中的每一个测距点具有点对点的映射关系；

S130、对所述实时图像进行图像识别，获得所述拖头的端面的图像区域；

S140、将位于所述图像区域中的像素点各自对应的第一空间坐标进行平面拟合获得一垂直平面；