CN110789529B - 车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆的控制方法。该车辆的控制方法包括：在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据，并根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点。本发明还公开了一种车辆的控制装置及计算机可读存储介质。本发明能够解决现有SLAM定位中目的点定位精度较差、导致车辆无法准确停靠的问题。

Description

车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及智能导航技术领域，尤其涉及一种车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
基于自然环境的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，即时定位与地图构建)包括两大功能：定位与建图。其中，建图的主要作用是对周边环境的理解，建立周边环境与空间的对应关系；定位的主要作用是根据建好的图，判断车体在地图中的位置，从而得到环境中的信息。其次，激光雷达是一种主动式探测传感器，不依赖于外界光照条件，且具备高精度的测距信息。因此，基于激光雷达的SLAM方法依旧是机器人SLAM方法中应用最为广泛的方法，并且在ROS(Robot Operating System，机器人软件平台)的SLAM应用也已非常广泛。
在现有的SLAM导航应用中，通过激光雷达的方式进行导航目的点的定位，其精度取决于激光雷达的线性度。但是，由于激光雷达在很大的空间范围内很难保持良好的线性度，容易造成SLAM叉车到达目的点之后的定位偏差，即目的点定位精度较差，从而导致叉车无法准确停靠库位目的点，进而导致下一步叉车需调整姿态而浪费时间。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有SLAM定位中目的点定位精度较差、导致车辆无法准确停靠的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种车辆的控制方法，所述车辆的控制方法包括：
在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；
根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；
基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据，并根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点。
可选地，所述相对位置信息包括库位目的点的第一坐标，所述根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息的步骤包括：
以所述车辆的当前位置为坐标原点，以所述车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系；
基于所述第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在所述二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算所述车辆的姿态角度；
根据所述交叉点坐标、所述车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定所述库位目的点在所述二维直角坐标系中的坐标，记为所述库位目的点的第一坐标。
可选地，所述行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，所述基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据的步骤包括：
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点所构成直线的斜率，根据所述斜率计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的第一旋转角度；
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点之间的距离，得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的移动距离。
可选地，所述根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点的步骤包括：
控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆；
控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点。
可选地，所述控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作的步骤包括：
在旋转过程中，实时获取地面标识线的直线方程，记为第二直线方程；
根据所述第二直线方程对应的斜率和比例-积分-导数PID算法实时计算PID旋转控制量，并根据所述PID旋转控制量控制所述车辆进行旋转操作，直至达到所述行驶数据中的第一旋转角度；
所述控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点的步骤包括：
在移动过程中，获取地面标识线的交叉点与所述姿态转变后的车辆之间的实时距离；
根据所述实时距离和所述PID算法实时计算PID移动控制量，并根据所述PID移动控制量控制所述姿态转变后的车辆进行移动，直至达到所述行驶数据中的移动距离、行驶至所述库位目的点。
可选地，所述基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程的步骤包括：
基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并识别所述地面图像中与地面标识线对应的各目标元素的质心位置；
根据所述各目标元素的质心位置，确定各目标元素对应的目标数据坐标，并根据所述目标数据坐标生成地面标识线的直线方程。
可选地，所述根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点的步骤之后，所述车辆的控制方法还包括：
在所述车辆行驶至所述库位目的点之后，获取地面标识线的直线方程，记为第三直线方程；
根据所述第三直线方程计算得到第二旋转角度，并控制所述车辆以所述第二旋转角度进行旋转操作。
可选地，所述在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程的步骤之前，所述车辆的控制方法还包括：
获取所述库位目的点在预设即时定位与地图构建SLAM地图中的坐标，根据所述库位目的点的坐标确定与所述库位目的点对应的导航目的点的坐标；
基于所述导航目的点的坐标和所述预设SLAM地图，控制所述车辆行驶至所述导航目的点。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆的控制程序，所述车辆的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的车辆的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有车辆的控制程序，所述车辆的控制程序被处理器执行时实现如上所述的车辆的控制方法的步骤。
本发明提供一种车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质，通过在库位导航点附近预设一导航目的点，在检测到车辆到达导航目的点时，基于车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；然后，根据第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；进而基于相对位置信息计算得到车辆到达库位目的点所对应的行驶数据，并根据行驶数据控制车辆行驶至库位目的点。通过上述方式，可实现视觉辅助定位，以弥补激光雷达目的点定位精度较差的缺陷，可提高目的点定位的精度，使得车辆准确停靠在栈板库位前面，便于车辆下一步对栈板库位的出入库的准确操作。同时，由于库位目的点定位精度的提高，无需车辆到达库位目的点后调整姿态，从而可节省因调整姿态而浪费的时间，提高车辆的工作效率
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆的控制装置结构示意图；
图2为本发明车辆的控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明车辆的控制方法涉及的一应用场景示意图；
图4为本发明车辆的控制方法涉及的行驶数据计算过程中所涉及参数的一示意图；
图5为本发明车辆的控制方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明车辆的控制方法第六实施例的流程示意图；
图7为本发明车辆的控制方法涉及的AGV旋转前后的一姿态示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆的控制装置结构示意图。
如图1所示，该车辆的控制装置可以包括：处理器1001，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真Wireless-Fidelity，Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆的控制装置结构并不构成对车辆的控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车辆的控制程序。
在图1所示的车辆的控制装置中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的车辆的控制程序。
在本实施例中，车辆的控制装置包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器1005上并可在所述处理器1001上运行的车辆的控制程序，其中，处理器1001调用存储器1005中存储的车辆的控制程序时，并执行以下操作：
在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；
根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；
基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据，并根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点。
进一步地，所述相对位置信息包括库位目的点的第一坐标，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
以所述车辆的当前位置为坐标原点，以所述车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系；
基于所述第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在所述二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算所述车辆的姿态角度；
根据所述交叉点坐标、所述车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定所述库位目的点在所述二维直角坐标系中的坐标，记为所述库位目的点的第一坐标。
进一步地，所述行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点所构成直线的斜率，根据所述斜率计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的第一旋转角度；
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点之间的距离，得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的移动距离。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆；
控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
在旋转过程中，实时获取地面标识线的直线方程，记为第二直线方程；
根据所述第二直线方程对应的斜率和比例-积分-导数PID算法实时计算PID旋转控制量，并根据所述PID旋转控制量控制所述车辆进行旋转操作，直至达到所述行驶数据中的第一旋转角度；
在移动过程中，获取地面标识线的交叉点与所述姿态转变后的车辆之间的实时距离；
根据所述实时距离和所述PID算法实时计算PID移动控制量，并根据所述PID移动控制量控制所述姿态转变后的车辆进行移动，直至达到所述行驶数据中的移动距离、行驶至所述库位目的点。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并识别所述地面图像中与地面标识线对应的各目标元素的质心位置；
根据所述各目标元素的质心位置，确定各目标元素对应的目标数据坐标，并根据所述目标数据坐标生成地面标识线的直线方程。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
在所述车辆行驶至所述库位目的点之后，获取地面标识线的直线方程，记为第三直线方程；
根据所述第三直线方程计算得到第二旋转角度，并控制所述车辆以所述第二旋转角度进行旋转操作。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车辆的控制程序，还执行以下操作：
获取所述库位目的点在预设即时定位与地图构建SLAM地图中的坐标，根据所述库位目的点的坐标确定与所述库位目的点对应的导航目的点的坐标；
基于所述导航目的点的坐标和所述预设SLAM地图，控制所述车辆行驶至所述导航目的点。
基于上述硬件结构，提出本发明车辆的控制方法各个实施例。
本发明提供一种车辆的控制方法。
参照图2，图2为本发明车辆的控制方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中，该车辆的控制方法包括：
步骤S10，在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；
在本实施例中，在上述步骤S10之前，该车辆的控制方法还包括：
步骤A，获取所述库位目的点在预设即时定位与地图构建SLAM地图中的坐标，根据所述库位目的点的坐标确定与所述库位目的点对应的导航目的点的坐标；
步骤B，基于所述导航目的点的坐标和所述预设SLAM地图，控制所述车辆行驶至所述导航目的点。
在本实施例中，该车辆的控制方法可应用于仓储场景中，通过AGV(AutomatedGuided Vehicle，自动导引运输车)小车来搬运货物。AGV小车可以为具有安全保护以及各种移载功能的运输车，如SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，即时定位与地图构建)叉车，下述实施例中以叉车为例进行说明。如图3所示，该图3为地堆式仓库的应用场景示意图，其中，1.1-1.3，表示SLAM叉车终端；2.1，表示栈板货物；2.2，表示地堆仓位的标识线(其中，仓库中的地面标识线其实质为粘贴在地面上的胶带，通常由两种颜色相互间隔形成的菱形块图案组成，如黑色菱形块搭配黄色菱形块，黑色菱形块搭配白色菱形块等，可便于人工和机器作业按位置摆放栈板)；2.3，表示仓库墙壁；2.4，表示仓库过道；3，表示库位目的点；4，表示从库位目的点直接入库的线路。
由于激光雷达在很大的空间范围内很难保持良好的线性度，激光雷达的SLAM定位本身误差只能做到+/-20cm大致范围内，在仓储和生产线的AGV对接应用中，通常叉车在目的点位置，都需要5cm以内的定位精度，有些地方甚至需要2cm以内，仅仅靠激光雷达探测的自然环境边缘进行定位是不能满足场景需求的。因此，本实施例中通过视觉辅助定位的方式，实现快速的高精度目的点定位功能。先将SLAM导航的目的点(即导航目的点)设置在库位目的点(如图3中的A点)的旁边(例如图3中的B点)，当导航到达B目的点之后(实际上是一个半径20cm的圆圈范围)，再通过识别地面标识线，准确的移动到A点(实际上是一个半径5cm的圆圈范围)，以达到准确到达库位目的点。
具体的，先获取库位目的点在预设SLAM地图中的坐标，根据库位目的点的坐标确定与库位目的点对应的导航目的点的坐标，例如针对图3的应用场景，当库位目的点A的坐标为(a，b)，可设定导航目的点的坐标为(a+20，b+20)；然后，基于导航目的点的坐标和预设SLAM地图，控制车辆行驶至导航目的点。
在检测到车辆到达导航目的点(即在距离导航目的点预设范围内)时，基于车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程。如图4所示，车辆到达导航目的点时，其当前实际位置为图4中的B点，库位目的点为图4中的A点，可根据车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，进而获取地面标识线对应的直线方程1(如图4中的l1)和直线方程2(如图4中的l2)。其中，该地面标识线的直线方程是以车辆的当前位姿为坐标原点、以车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向、以y轴右侧方向为x轴正方向、构建所得的二维直角坐标系计算得到的。
步骤S20，根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；
然后，根据第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息。其中，相对位置信息包括库位目的点的第一坐标，预设库位口偏移距离包括预先设定的库位目的点与库位之间的距离(如图4中的L1)和预先设定的库位目的点与地面标识线之间的距离(如图4中的L2)，相对位置信息的获取过程为：先以车辆的当前位置为坐标原点，以车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系；然后，基于第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算车辆的姿态角度；进而根据交叉点坐标、车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定库位目的点在二维直角坐标系中的坐标，记为库位目的点的第一坐标。具体的执行过程可参照下述第二实施例，此处不作赘述。
步骤S30，基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据，并根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点。
在确定得到车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息之后，基于相对位置信息计算得到车辆到达库位目的点所对应的行驶数据，并根据行驶数据控制车辆行驶至库位目的点。其中，行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，由于相对位置信息为以车辆的当前位置为坐标原点、以车辆的叉臂指向的反方向为y轴，构建得到的二维直角坐标系中，库位目的点所对应的坐标(即库位目的点的第一坐标)，故在计算第一旋转角度时，只需计算库位目的点的第一坐标与坐标原点所构成直线的斜率，进而根据斜率计算得到车辆到达库位目的点所对应的第一旋转角度；在计算移动距离时，只需计算库位目的点的第一坐标与坐标原点之间的距离，即可得到车辆到达库位目的点所对应的移动距离。具体的计算过程可参照下述第三实施例。在计算得到行驶数据之后，先控制车辆以第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆，然后控制姿态转变后的车辆根据移动距离行驶至库位目的点。
本发明实施例提供一种车辆的控制方法，通过在库位导航点附近预设一导航目的点，在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；然后，根据第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；进而基于相对位置信息计算得到车辆到达库位目的点所对应的行驶数据，并根据行驶数据控制车辆行驶至库位目的点。通过上述方式，可实现视觉辅助定位，以弥补激光雷达目的点定位精度较差的缺陷，可提高目的点定位的精度，由原来的定位精度+/-5～+/-15cm，提高到+/-3cm以内，从而使得车辆准确停靠在栈板库位前面，便于车辆下一步对栈板库位的出入库的准确操作。同时，由于库位目的点定位精度的提高，无需车辆到达库位目的点后调整姿态，从而可节省因调整姿态而浪费的时间，提高车辆的工作效率。
进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明车辆的控制方法的第二实施例。参照图5，在本实施例中，所述相对位置信息包括库位目的点的第一坐标，步骤S20包括：
步骤S21，以所述车辆的当前位置为坐标原点，以所述车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系；
在本实施例中，以车辆的当前位置为坐标原点，以车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系。具体的，对于SLAM叉车而言，如图4所示，可以以叉车的车后轮中心为坐标原点，以叉车的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系。即在该构建的二维直角坐标系中，车辆(图4中B点)的坐标为(0,0)。
步骤S22，基于所述第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在所述二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算所述车辆的姿态角度；
然后，基于第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算车辆的姿态角度。例如图4，假设得到直线l1的直线方程为ax+by+c＝0，直线l2的直线方程为dx+ey+f＝0，可计算得到两地面标识线(即直线l1和直线l2)之间的交叉点P的坐标(xP，yP)，其中，xP＝(ec-bf)/(bd-ae)，yP＝(cd-ae)/(ae-bd)，基于直线l1的直线方程可计算得到车辆的姿态角度θ＝tan-1(-b/a)。
步骤S23，根据所述交叉点坐标、所述车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定所述库位目的点在所述二维直角坐标系中的坐标，记为所述库位目的点的第一坐标。
在得到交叉点坐标和车辆的姿态角度之后，根据交叉点坐标、车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定库位目的点在二维直角坐标系中的坐标，记为库位目的点的第一坐标。其中，预设库位口偏移距离包括预先设定的库位目的点与库位之间的距离(如图4中的L1)和预先设定的库位目的点与地面标识线之间的距离(如图4中的L2)，一般而言，L1一般设置为0.5倍以上的车宽(记为W1)，优选地，可设定L1＝0.6W1，L2是基于库位宽(记为W2)设置的，优选地，可设定L2＝W2+0.5W2＝1.5W2，当然，可以理解，在具体实施过程中，可根据实际情况预先设定库位口偏移距离。根据L1、L2和θ，可计算得到库位目的点(图4中的A点)的坐标(xA，yA)，其中，xA＝xPcosθ-L1，yA＝yPcosθ-L2。
通过上述方式，可计算得到车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息，进而便于后续基于该相对位置信息获取得到车辆到达库位目的点所对应的第一旋转角度和移动距离。
进一步地，基于上述第二实施例，提出本发明车辆的控制方法的第三实施例。在本实施例中，所述行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，步骤“基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据”包括：
步骤a1，计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点所构成直线的斜率，根据所述斜率计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的第一旋转角度；
步骤a2，计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点之间的距离，得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的移动距离。
在计算得到库位目的点的第一坐标之后，计算库位目的点的第一坐标与坐标原点所构成直线的斜率，根据斜率计算得到车辆到达库位目的点所对应的第一旋转角度。其中，库位目的点的第一坐标与坐标原点所构成直线的斜率k＝yA/xA，第一旋转角度w＝tan-1|1/k|＝tan-1|xA/yA|。
计算库位目的点的第一坐标与坐标原点之间的距离，得到车辆到达库位目的点所对应的移动距离。移动距离s＝(xA 2+yA 2)1/2。
其中，步骤a1和步骤a2的执行顺序不分先后。
进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明车辆的控制方法的第四实施例。在本实施例中，步骤“根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点”包括：
步骤a3，控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆；
步骤a4，控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点。
在本实施例中，在获取到行驶数据之后，其中，行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，可先控制车辆以行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆，然后控制姿态转变后的车辆根据行驶数据中的移动距离行驶至库位目的点。
进一步地，为实现对车辆的高精度控制，在旋转和移动过程中，可基于PID(proportion-integral-differential，比例-积分-微分)闭环控制系统来控制车辆的旋转和移动。具体的，步骤a3包括：
步骤a31，在旋转过程中，实时获取地面标识线的直线方程，记为第二直线方程；
步骤a32，根据所述第二直线方程对应的斜率和比例-积分-导数PID算法实时计算PID旋转控制量，并根据所述PID旋转控制量控制所述车辆进行旋转操作，直至达到所述行驶数据中的第一旋转角度；
在本实施例中，在旋转过程中，实时获取地面标识线的直线方程，记为第二直线方程，其中，第二直线方程的获取方式与第一直线方程的获取方式相一致，可参照上述实施例，此处不作赘述。第二直线方程即为图4中的直线l1在旋转过程中实时对应的直线方程。然后，根据第二直线方程对应的斜率和比例-积分-导数PID算法实时计算PID旋转控制量，并根据PID旋转控制量控制车辆进行旋转操作，直至达到行驶数据中的第一旋转角度。其中，PID算法是一种闭环控制算法，闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。PID是比例(Proportion)、积分(Integral)、微分(Differential)的缩写，分别代表了三种控制算法。通过这三个算法的组合可有效地纠正被控制对象的偏差，从而使其达到一个稳定的状态。
对应的，步骤a4包括：
步骤a41，在移动过程中，获取地面标识线的交叉点与所述姿态转变后的车辆之间的实时距离；
步骤a42，根据所述实时距离和所述PID算法实时计算PID移动控制量，并根据所述PID移动控制量控制所述姿态转变后的车辆进行移动，直至达到所述行驶数据中的移动距离、行驶至所述库位目的点。
对应的，在移动过程中，也可以基于PID算法进行控制。具体的，在移动过程中，获取地面标识线的交叉点与姿态转变后的车辆之间的实时距离；其中，地面标识线的交叉点的获取方法可参照上述第二实施例。在获取到该实时距离之后，根据实时距离和PID算法实时计算PID移动控制量，并根据PID移动控制量控制姿态转变后的车辆进行移动，直至达到行驶数据中的移动距离、行驶至库位目的点。
通过上述方式，采用PID算法来实时计算PID旋转控制量和PID移动控制量，可以实现车辆(如叉车)在环境不够理想、影响因素不完全确定等复杂条件下的实时高精度控制，尤其适合在狭小作业空间以及需要频繁转向和精确定位的环境内，完成旋转和移动等操作，可进一步控制车辆更准确地停靠在库位目的点坐标上。
进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明车辆的控制方法的第五实施例。在本实施例中，步骤“基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程”包括：
步骤b1，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并识别所述地面图像中与地面标识线对应的各目标元素的质心位置；
步骤b2，根据所述各目标元素的质心位置，确定各目标元素对应的目标数据坐标，并根据所述目标数据坐标生成地面标识线的直线方程。
在本实施例中，地面标识线的直线方程的获取过程如下：
先基于车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并识别地面图像中与地面目标线对应的各目标元素的质心位置。具体的，先从地面图像中提取出各目标元素(可以选取黑色菱块作为地面图像中的目标元素)；然后获取各目标元素的初始轮廓，进而调用OpenCV(开源计算机视觉库)中用于计算质心位置的预设函数，将各目标元素的初始轮廓传输到该预设函数中，经过该预设函数的处理，输出坐标值，该坐标值即为各目标元素的在地面图像中的质心坐标。调用预先设定的半径数值，以质心坐标作为为圆心设定与各个目标元素对应的圆形区域，该圆形区域即为目标元素在地面图像中的质心位置。
在识别出各目标元素的质心位置之后，结合立体相机的安装参数对表征质心位置的质心坐标进行极坐标转换，得到各目标元素的深度数据坐标，以依据深度数据坐标拟合生成地面标识线的直线方程。具体的，将作为目标元素质心位置的圆形区域作为预设范围区间，各目标元素的深度数据坐标均以该预设范围区间为基础，查找与其前后左右相邻的点。每当找到前后或者左右有点的时候，将三个点去除保存到一个数组中，作为各深度数据坐标的目标坐标数据。在各深度数据坐标均查找到目标坐标数据后，然后对目标坐标数据进行坐标系转化，由于该目标坐标数据是以摄像装置所在位置作为坐标原点建立的，为便于后面的计算处理，可将目标坐标数据转换为以车辆的车后轮中心为坐标原点构建的二维直角坐标系中对应的坐标数据，进而采用最小二乘法将各经坐标系转换后的目标坐标数据生成为直线方程，该直线方程即为地面图像中地面标识线对应的直线方程。
通过上述方式，可实现基于车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，然后基于地面图像获取到地面标识线对应的直线方程，可便于后面基于该直线方程确定相对位置信息和形式数据，从而通过视觉辅助定位的方式，实现快速的高精度目的点定位功能。
进一步地，基于上述各实施例，提出本发明车辆的控制方法的第六实施例。参照图6，在本实施例中，在步骤S30之后，该车辆的控制方法还包括：
步骤S40，在所述车辆行驶至所述库位目的点之后，获取地面标识线的直线方程，记为第三直线方程；
步骤S50，根据所述第三直线方程计算得到第二旋转角度，并控制所述车辆以所述第二旋转角度进行旋转操作。
在本实施例中，在控制车辆行驶至库位目的点之后，再次获取地面标识线的直线方程，记为第三直线方程，第三直线方程的获取方式与第一直线方程的获取方式相一致，可参照上述实施例，此处不作赘述。其中，如图7(A)所示，第三直线方程即为地面标识线l1对应的直线方程。
然后，根据第三直线方程计算得到第二旋转角度，具体的，参照上述第二实施例，以车辆(如SLAM叉车)的当前车后轮中心为坐标原点，以车辆的叉臂指向的反方向为y轴方向正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系，根据第三直线方程的斜率，计算该第三直线方程对应的地面标识线与y轴之间的夹角，即为第二旋转角度。在计算得到第二旋转角度之后，控制车辆以第二旋转角度进行旋转操作，以控制车辆与第三直线方程对应的地面标识线平行。具体的，例如图7，将车辆如图7(A)所示的姿态旋转至如图7(B)所示的姿态。
需要说明的是，在控制车辆以第二旋转角度进行旋转操作时，可采用PID闭环控制系统来控制车辆的旋转，以控制车辆以更准确的姿态停靠在库位目的点坐标上，具体的执行过程与上述实施例相似，此处不作赘述。
此外，在控制车辆旋转到平行位置后，还可以基于PID闭环控制系统控制车辆在库位目的点附近进行微小抖动调整，以更准确停靠在库位目的点坐标上，进一步提高库位目的点的定位精度。
通过上述方式，可在车辆行驶至库位目的点之后，通过获取地面标识线的直线方程(第三直线方程)，以确定第二旋转角度，进而根据第二旋转角度控制车辆旋转到平行位置，从而便于下一步进行叉取或堆放货物等操作。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有车辆的控制程序，所述车辆的控制程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的车辆的控制方法的步骤。
本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述车辆的控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆的控制方法包括以下步骤：
获取所述库位目的点在预设即时定位与地图构建SLAM地图中的坐标，根据所述库位目的点的坐标确定与所述库位目的点对应的导航目的点的坐标；
基于所述导航目的点的坐标和所述预设SLAM地图，控制所述车辆行驶至所述导航目的点；
在检测到车辆到达导航目的点时，基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程，记为第一直线方程；
根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息；
基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据，并根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点。
2.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述相对位置信息包括库位目的点的第一坐标，所述根据所述第一直线方程和预设库位口偏移距离，确定所述车辆的当前位姿与库位目的点之间的相对位置信息的步骤包括：
以所述车辆的当前位置为坐标原点，以所述车辆的叉臂指向的反方向为y轴正方向，以y轴右侧方向为x轴正方向，构建二维直角坐标系；
基于所述第一直线方程，计算地面标识线之间的交叉点在所述二维直角坐标系中的交叉点坐标，并计算所述车辆的姿态角度；
根据所述交叉点坐标、所述车辆的姿态角度、预设库位口偏移距离，确定所述库位目的点在所述二维直角坐标系中的坐标，记为所述库位目的点的第一坐标。
3.如权利要求2所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述行驶数据包括第一旋转角度和移动距离，所述基于所述相对位置信息计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的行驶数据的步骤包括：
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点所构成直线的斜率，根据所述斜率计算得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的第一旋转角度；
计算所述库位目的点的第一坐标与所述坐标原点之间的距离，得到所述车辆到达所述库位目的点所对应的移动距离。
4.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点的步骤包括：
控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作，得到姿态转变后的车辆；
控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点。
5.如权利要求4所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述控制所述车辆以所述行驶数据中的第一旋转角度进行旋转操作的步骤包括：
在旋转过程中，实时获取地面标识线的直线方程，记为第二直线方程；
根据所述第二直线方程对应的斜率和比例-积分-导数PID算法实时计算PID旋转控制量，并根据所述PID旋转控制量控制所述车辆进行旋转操作，直至达到所述行驶数据中的第一旋转角度；
所述控制所述姿态转变后的车辆根据所述行驶数据中的移动距离行驶至所述库位目的点的步骤包括：
在移动过程中，获取地面标识线的交叉点与所述姿态转变后的车辆之间的实时距离；
根据所述实时距离和所述PID算法实时计算PID移动控制量，并根据所述PID移动控制量控制所述姿态转变后的车辆进行移动，直至达到所述行驶数据中的移动距离、行驶至所述库位目的点。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并根据所述地面图像获取地面标识线的直线方程的步骤包括：
基于所述车辆的车体上安装的摄像装置获取地面图像，并识别所述地面图像中与地面标识线对应的各目标元素的质心位置；
根据所述各目标元素的质心位置，确定各目标元素对应的目标数据坐标，并根据所述目标数据坐标生成地面标识线的直线方程。
7.如权利要求1至5中任一项所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶数据控制所述车辆行驶至所述库位目的点的步骤之后，所述车辆的控制方法还包括：
在所述车辆行驶至所述库位目的点之后，获取地面标识线的直线方程，记为第三直线方程；
根据所述第三直线方程计算得到第二旋转角度，并控制所述车辆以所述第二旋转角度进行旋转操作。
8.一种车辆的控制装置，其特征在于，所述车辆的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆的控制程序，所述车辆的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆的控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有车辆的控制程序，所述车辆的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆的控制方法的步骤。
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