牵引车和被牵引目标的对接方法和电子设备与流程 专利技术说明

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种牵引车和被牵引目标的对接方法和电子设备。背景技术：2.在机场等需要货物转运时，需要采用被牵引目标或托板，利用牵引车对接被牵引目标或托板，实现货物转运。其过程为：自动驾驶牵引车通过自动驾驶路线达到对接位置，在达到对接位置后，被牵引目标或托板上的标识物，牵引车按照被牵引目标或托板上标识物进行定位自动挂接。3.然而，由于现场环境较为复杂，可能存在进行对位过程中，由于牵引车行走精度、现场环境对标识物的噪音等影响，导致对位过程中可能出现偏差。4.因此，如何将牵引车和被牵引目标进行准确的对接成为亟待解决的技术问题。技术实现要素：5.为解决上述背景技术中如何将牵引车和被牵引目标进行准确的对接的技术问题。6.根据第一方面，本技术提供一种牵引车和被牵引目标的对接方法，，所述牵引车上设置有雷达，所述被牵引目标上设置有牵引装置和至少两个的靶标，所述对接方法包括：获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息；基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；利用所述参照参数确定靶标位置；基于所述靶标位置规划所述牵引路径。7.可选地，所述参照参数包括参照直线，所述靶标为两个；可选地所述基于所述分布信息确定所述靶标的参照参数包括：可选地分别确定每个靶标中的所有采样点在当前靶标中横向方向的横向分布信息，所述横向方向为分别朝向另一靶标的方向；可选地基于所述横向分布信息将两个靶标中的呈中心对称的采样点连接，得到多个连接线；可选地将所述多个连接线的中心拟合为一条中心直线，作为所述参照直线。8.可选地，所述利用所述参照参数确定靶标位置包括：可选地计算所有采样点到所述参照直线所在平面的第二垂直距离，所述参照直线所在平面垂直于两个靶标所在平面；可选地将所述第二垂直距离小于第二预设值的采样点滤除，所述第二垂直距离为当前采样点到所述参照直线垂直距离；可选地基于滤除后剩余的采样点计算所述靶标位置。9.可选地，可选地所述参照参数包括参照平面；可选地所述基于所述分布信息确定所述靶标的参照参数包括：可选地分别确定每个靶标中的所有采样点沿朝向所述牵引车方向的纵向分布信息；可选地基于所述纵向分布信息确定所述靶标所在的参照平面。10.可选地，所述基于所述纵向分布信息确定所述靶标所在的参照平面包括：可选地计算所有采样点到所述参照平面的第一垂直距离；可选地将所述第一垂直距离大于第一预设值的采样点滤除；可选地基于滤除后剩余的采样点计算所述靶标位置。11.可选地，所述获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息包括：可选地获取点云数据；可选地基于反射率确定所述靶标点云数据；可选地计算所述靶标点云数据在三维空间中的坐标信息确定所述空间分布信息。12.可选地，所述对接方法还包括：13.获取所述靶标的点云数据和所述点云数据变化信息；基于所述点云数据确定所述对接装置的观测位置；基于n个历史目标位置确定所述对接装置的预测位置；结合所述点云数据变化信息对所述观测位置和所述预测位置进行融合，得到所述对接装置的当前目标位置；基于所述当前目标位置进行路径规划。14.可选地，被牵引目标上设置有对接装置和至少三个靶标，其中，至少两个靶标为对接装置的定位靶标，至少一个靶标与其他靶标配合形成所述被牵引目标的校验编码，所述牵引车上设置有雷达，所述还对接方法包括：获取每个靶标的点云数据；基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标；在所述目标靶标中确定定位靶标；基于所述定位靶标确定所述对接装置的目标位置；基于所述目标位置规划对接路径。15.根据第二方面，本技术还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一项所述的牵引车和被牵引目标的对接方法。16.根据第三方面，本技术还提供一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项所述的牵引车和被牵引目标的对接方法。17.在本技术实施例中，提供一种牵引车和被牵引目标的对接方法，所述方法包括：获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息；基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；利用所述参照参数确定靶标位置；基于所述靶标位置规划所述牵引路径；通过上述技术方案，解决了现有技术中的牵引车和被牵引目标的对接方法，在靶标随着时间增长，靶标可能会出现例如鼓包和/或翘边和/或摆动等现象导致的靶点出现偏移，从而导致出现牵引车的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题，实现了将牵引车和被牵引目标进行准确的对接的技术效果。附图说明18.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：19.图1是本相关技术中的一种示例性的牵引车和被牵引目标的示意图；20.图2为本发明一个实施例的一种示例性的牵引车和被牵引目标的对接方法的流程示意图；21.图3为本发明一个实施例中的靶标俯视图下的参照直线示意图；22.图4为本发明一个实施例中的靶标俯视图下的参照平面示意图；23.图5为本发明实施例的一种示例性的电子设备的结构示意图。具体实施方式24.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。26.正如背景技术所述，牵引车和被牵引目标对接的过程与现有的自动驾驶的路径规划完全不同，牵引车与被牵引目标对接是基于固定的标识物，将牵引车驾驶到固定点位，例如牵引车上设置有挂钩，托板上设置有对接装置，在对接完成时，需要将挂钩挂接到对接装置上，因此，其对接精度可能要求分米级别或厘米级别，而现有的自动驾驶方案无法满足当前需求。并且，现有对接定位方式往往采用激光雷达的定位方式，在被牵引目标上设置有激光雷达的靶标，通过采集靶标的点云数据，以及靶标与对接装置的位置关系，确定对接装置的位置。然而，由于现场环境较为复杂，尤其是对于激光雷达定位方式，现场可能存在的影响因素的更多，例如，靶标的晃动、靶标周围出现强反光物体、现场作业人员工作服上的反光带等，若作业人员靠近激光雷达视野范围，反光条可能会形成靶标噪点，或者，人员穿过牵引车和被牵引目标之间，对靶标形成遮挡，在丢失真实数据的同时形成类似靶标的定位数据，导致定位偏差过大。27.但是，在对由上述技术问题导致的定位偏差过大进行修正后，仍存在靶标定位数据不准确的问题；经发明人研究发现，现有的靶标往往设置为平面型，通常为贴附在被牵引目标上的反光贴，随着时间增长，反光贴表面可能会出现鼓包现象，并且，边缘可能会出现翘边现象，再受到风吹时，可能边缘可能会出现摆动现象，这会导致靶点出现偏移，定位偏差过大，而靶点的偏移会出现牵引车的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题。28.基于此，为解决上述问题，本技术实施例提供了一种牵引车和被牵引目标的对接方法，如图1所示，所述牵引车上设置有雷达，所述被牵引目标上设置有至少两个目标数量的靶标，雷达按照固定方向发射激光，并接受反射光，基于反射率形成靶标的点云数据，具体的参见图2所示的对接方法的步骤示意图，该对接方法可以包括：29.s10.获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息。在获取所述靶标点云数据后，基于所述靶标点云数据分析所述点云数据中采样点的分布信息；其中，所述空间分布信息至少包括点云数据中朝向所述牵引车的方向(垂直于靶标所在平面的方向)的采样点的分布信息和点云数据中靶标与靶标方向(至少两个靶标所在的平面的方向)之间的采样点的分布信息；可以理解的是，所述点云数据中采样点的分布信息至少包括采样点的密度、数量、位置、每个区域中的采样点的分布情况等。在本实施例中，可以实时确定所述空间分布信息，也可以间隔预设时间段确定所述空间分布信息。30.s20.基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；其中，所述靶标的参照参数为靶标在未出现例如上述的鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的正常现象下的靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息；示例性的，所述参照参数至少包括基于正常状态下的点云数据中朝向所述牵引车的方向(垂直于靶标所在平面的方向)的采样点的分布信息和点云数据中靶标与靶标方向(至少两个靶标所在的平面的方向)之间的采样点的分布信息确定的参照参数。31.s30.利用所述参照参数确定靶标位置；在基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数后，示例性的，可以基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；示例性的，可以基于所述参照参数分析现有的分布信息与正常状态下的分布信息的拟合程度；例如，将采样点的分布信息中可以与正常状态下的分布信息拟合的采样点作为未出现例如上述的鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的正确采样点保留，将采样点的分布信息中不能与正常状态下的分布信息拟合的采样点作为出现例如上述的鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的异常采样点剔除，以通过所述参照参数排除异常采样点，确定靶标位置。32.s40.基于所述靶标位置规划所述牵引路径。其中，在确定靶标位置后，基于所述靶标位置规划所述牵引路径。33.通过上述技术方案，获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息；基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；利用所述参照参数确定靶标位置；基于所述靶标位置规划所述牵引路径；解决了现有技术中的牵引车和被牵引目标的对接方法，在靶标随着时间增长，靶标可能会出现例如鼓包和/或翘边和/或摆动等现象导致的靶点出现偏移，从而导致出现牵引车的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题，实现了将牵引车和被牵引目标进行准确的对接的技术效果。34.作为可选的实施例，所述参照参数包括参照直线，所述靶标为两个；所述基于所述分布信息确定所述靶标的参照参数包括：分别确定每个靶标中的所有采样点在当前靶标中横向方向的横向分布信息，所述横向方向为分别朝向另一靶标的方向；基于所述横向分布信息将两个靶标中的呈中心对称的采样点连接，得到多个连接线；将所述多个连接线的中心拟合为一条中心直线，作为所述参照直线。35.对于上述技术方案，在两个靶标分布在同一平面时，在每个靶标处于正常状态时，两个标靶之间的采样点呈中心对称，对称中心为两个靶标在该平面上的对称轴；基于此，在靶标处于正常状态时，每个靶标中的所有采样点在当前靶标中横向方向的横向分布基于两个靶标在该平面上的对称轴呈中心对称；因此，两个靶标在该平面上的对称轴为中心直线，并将所述中心直线作为所述参照直线。36.作为示例性的实施例，如图3所示，所述基于所述纵向分布信息确定所述靶标所在的参照平面包括：计算所有采样点到所述参照平面的第一垂直距离；将所述第一垂直距离大于第一预设值的采样点滤除；基于滤除后剩余的采样点计算所述靶标位置。其中，图3实施例行的示出了靶标翘边、鼓包和倾斜后拟合的参照平面示意图，在本实施例中以少量的点云数据作为示例进行说明。37.对于上述技术方案，在实际使用的过程中，可能由于通常情况下，靶标粘贴的平面凹凸不平，靶标粘贴的平面不一定为平滑平面或雷达在接收激光时，会存在一定的误差的问题，导致所述参照平面不为平滑的平面；示例性的，计算所述参照平面凹凸面的凹陷、凸起距离的最大值，并将所述最大值取平均值作为第一预设值；计算所有采样点到所述参照平面的第一垂直距离，当所述第一垂直距离大于所述第一预设值时，表征着所述采样点为发生上述鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的采样点，将垂直距离大于第一预设值的采样点滤除。38.作为示例性的实施例，如图4所示，所述利用所述参照参数确定靶标位置包括：计算所有采样点到所述参照直线所在平面的第二垂直距离，所述参照直线所在平面垂直于两个靶标所在平面；将所述第二垂直距离小于第二预设值的采样点滤除，所述第二垂直距离为当前采样点到所述参照直线垂直距离；基于滤除后剩余的采样点计算所述靶标位置。其中，图4实施例行的示出了靶标翘边、鼓包和倾斜等情况进而拟合的参照直线的示意图，在本实施例中以少量的点云数据作为示例进行说明。39.对于上述技术方案，当所述靶标出现例如鼓包和/或翘边和/或摆动等现象时，所述采样点的分布随着靶标出现上述现象，会出现上下偏移、左右偏移、前后偏移，在各个方向远离所述中心直线；一方面，在所述采样点偏移所述中心直线时，所述偏移后的采样点距离所述参照直线所在平面的第一距离会小于所述采样点到所述参照直线垂直距离；因此，若采样点的第二垂直距离小于第二预设值时，则认为所述采样点为出现上述问题的采样点，将所述采样点滤除。40.另一方面，从所述雷达发射出的激光在返回所述雷达时，发生上述现象的靶标光路的反射角小于正常靶标光路的反射角，所述激光随着反射角的减小，雷达识别到的所述反射角减小的激光与正常的激光相比，更靠近所述参照直线，距离所述参照直线所在平面的第一距离会小于所述采样点到所述参照直线垂直距离。41.作为可选的实施例，所述参照参数包括参照平面；所述基于所述分布信息确定所述靶标的参照参数包括：分别确定每个靶标中的所有采样点沿朝向所述牵引车方向的纵向分布信息；基于所述纵向分布信息确定所述靶标所在的参照平面。42.示例性的，在两个靶标分布在同一平面时，在每个靶标处于正常状态时，两个靶标的反射点应当均落在与靶标所在的平面平行的参照平面上，且所述参照平面与所述靶标所在的平面的距离为牵引车与所述靶标的距离；因此，可以基于所述纵向分布信息确定与所述靶标所在的平面平行的平面为参照平面。43.示例性的，当所述采样点的纵向信息能够拟合所述参照平面时，确认所述采样点为未发生上述鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的采样点；当所述采样点的纵向信息不能够集合所述参照平面时，确认所述采样点为发生上述鼓包和/或翘边和/或摆动等现象的采样点，将所述采样点滤除。44.通过上述实施方式，已经解决了由于靶标出现鼓包和/或翘边和/或摆动等现象所带来的牵引车和被牵引目标对接不准确的问题；在此基础上，本技术还提出了其他可选的牵引车和被牵引目标的对接方法。45.作为可选的实施例，所述对接方法还包括：获取所述靶标的点云数据和所述点云数据变化信息。其中，点云变化信息可以当前时刻的点云与上n个时刻的点云数据对比，得到的变化信息，例如点云数据增加，点云数据减少，点云位置变化等。边信息还可以为点云数据的变化程度，即点云数据的增加量、减小量、出现异常位置的点云数据的比例等。在本实施例中，可以实时进行确定，也可以间隔预设时段经确定。46.基于所述点云数据确定所述对接装置的观测位置。作为示例性的实施例，可以按照点云数据的分布对点云数据做滤波，例如可以将点云数据密集程度达到预设程度的区域作为靶标的感兴趣区域，利用靶标的形状信息进一步筛选，确定属于靶标的点云数据。利用属于靶标的点云数据确定靶标中心位置，即定位靶标的位置信息。利用靶标的位置信息和靶标与对接装置的相对位置关系，确定对接装置的观测位置。在本实施例中，靶标与对接装置的相对位置关系为固定位置关系。在安装完成靶标之后，靶标与对接装置的相对位置关系即可确定。47.基于n个历史目标位置确定所述对接装置的预测位置。作为示例性的实施例，在对接的过程中，当牵引车达到开始对接的位置时，通过第一次采集的对接装置的观测位置，进component interconnect，外设部件互连标准)总线、eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为了便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但这并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。56.在上述电子设备的一种可行的实施方式中，处理器可以先从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中再运行，也可以先从其它设备上获取相应的执行指令再运行。处理器在执行存储器所存放的执行指令时，能够实现本公开上述任意一个牵引车和被牵引目标的对接方法。57.本领域技术人员能够理解的是，上述的牵引车和被牵引目标的对接方法可以应用于处理器中，也可以借助处理器来实现。示例性地，处理器是一种集成电路芯片，具有处理信号的能力。在处理器执行上述牵引车和被牵引目标的对接方法的过程中，上述牵引车和被牵引目标的对接方法的各步骤可以通过处理器中硬件形式的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。进一步，上述处理器可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、微处理器以及其它任何常规的处理器。58.本领域技术人员还能够理解的是，本公开上述牵引车和被牵引目标的对接方法实施例的步骤可以被硬件译码处理器执行完成，也可以被译码处理器中的硬件和软件模块组合执行完成。其中，软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等其它本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器中，处理器读取存储器中的信息之后结合其硬件完成上述牵引车和被牵引目标的对接方法实施例中步骤的执行。59.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行牵引车和被牵引目标的对接方法的程序代码。60.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。61.可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：62.获取靶标点云数据中所有采样点的空间分布信息；63.基于所述分布信息拟合所述靶标的参照参数；64.利用所述参照参数确定靶标位置；65.基于所述靶标位置规划所述牵引路径。66.可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。67.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、rom、ram、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。68.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。69.上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。70.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。71.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。72.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。73.至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。74.至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。75.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。76.以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。









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