CN111561944B - 一种运梁车运行路径规划方法及自动驾驶运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运梁车运行路径规划方法及自动驾驶运行控制方法，所述运梁车运行路径规划方法包括：获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程，以及获取所述运梁车在所述测量坐标系中的起点坐标和终点坐标；根据所述起点坐标和所述终点坐标以及所述路径方程，生成所述运梁车的自动驾驶运行路径。本发明的有益效果：能够对运梁车的运行路径进行准确合理的规划，以使得运梁车在自动驾驶时能够根据已规划的路径进行准确灵活的控制。

Description

一种运梁车运行路径规划方法及自动驾驶运行控制方法

技术领域

本发明涉及运梁车技术领域，具体而言，涉及运梁车运行路径规划方法及自动驾驶运行控制方法。

背景技术

现有的运梁车主要通过单线激光测距传感器实现隧道内或两侧有遮挡物路况的自动驾驶，通过在车体四个角安装激光测距传感器水平向外照射激光，进而通过接收反射的激光信号，以此控制车体调整姿态使得车体四个角到隧道壁距离相同，从而使运梁车可以自动缓慢地行驶在隧道正中间，但这种方式只能实现简单的隧道内自动驾驶，由于数据信息获取单一，对隧道壁，路面等客观条件的依赖性较大，当运梁车从隧道出来后，由于没有反射面该方案将完全失效，从而存在一定安全隐患，难以广泛投入使用。

发明内容

本发明解决的问题是如何对运梁车的运行路径进行准确合理的规划，以使得运梁车在自动驾驶时能够根据已规划的路径进行准确灵活的控制。

为解决上述问题，本发明提供一种运梁车运行路径规划方法，包括：

获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程，以及获取所述运梁车在所述测量坐标系中的起点坐标和终点坐标；

根据所述起点坐标和所述终点坐标以及所述路径方程，生成所述运梁车的自动驾驶运行路径；

其中，所述自动驾驶运行路径为所述路径方程在所述起点坐标与所述终点坐标之间的坐标点集。

进一步地，所述中心线路径包括直线路径；所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程包括：

获取所述直线路径在所述测量坐标系中的直线起点坐标和直线终点坐标：

根据所述直线起点坐标和所述直线终点坐标生成所述直线路径在所述测量坐标系中的直线路径方程，所述直线路径方程为：

其中，(N_QD，E_QD)为所述直线起点坐标；(N_ZH，E_ZH)为所述直线终点坐标，t为所述直线路径的路径方程的步长系数。

进一步地，所述中心线路径还包括相连的缓和曲线路径和圆曲线路径；所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程还包括：

获取所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径；

根据所述缓和曲线路径的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径分别生成所述圆曲线路径在所述测量坐标系中的圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的缓和曲线路径方程；

所述圆曲线路径方程为：

所述缓和曲线路径方程为：

其中，x_i，y_i，x_j，y_j的计算方程分别为：

其中，N_ZK表示所述缓和曲线路径的起点坐标的北坐标值，E_ZK表示所述缓和曲线路径的起点坐标的东坐标值，R表示所述圆曲线路径的半径，l₀表示所述缓和曲线路径的长度，l_i表示所述圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径方程的步长系数，θ表示所述缓和曲线路径和所述圆曲线路径在所述测量坐标系中右左偏影响系数。

本发明中运梁车运行路径规划方法的有益效果：在运梁车运行路径规划方法应用于运梁车的自动驾驶运行时，能够根据生成的自动驾驶运行路径进行自动导航，进行控制，以此，能够防止运梁车的自动驾驶受路面情况的影响，以此使得能够运梁车的自动驾驶更加精准，其中运梁车自动驾驶运行路径为运梁车中心线路径在测量坐标系内的路径方程的点阵坐标，运梁车在进行自动驾驶作业时，其自动驾驶的方式可根据从一个点阵坐标至后一点阵坐标的定位方式进行定位导航，以此实现运梁车自动驾驶的准确控制。

本发明还提出了一种运梁车的自动驾驶运行控制方法，包括：

获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标；

根据运梁车运行路径规划方法生成所述运梁车的自动驾驶运行路径；

获取所述自动驾驶运行路径中靠近所述实时坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况；

根据所述偏移情况控制所述运梁车运行。

进一步地，所述偏移情况包括所述运梁车的偏转角度和偏移距离，按所述运梁车在所述自动驾驶运行路径中的运行先后顺序，令两个所述虚拟坐标点坐标分别为：(N₁,E₁)，(N₂,E₂)，令所述实时坐标为(N_i,E_i)，所述根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况包括：

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算方程为：

根据所述两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏移距离，所述偏移距离的计算方程为：d＝d1*sin(C)；

其中，d1为所述实时坐标与坐标(N₁,E₁)之间的距离，d1的计算方程为：

进一步地，所述根据所述偏移情况控制所述运梁车运行包括:

根据所述偏转角度确定所述运梁车的偏转控制方向；

根据所述偏移距离计算所述运梁车的偏转控制角度，所述偏转控制角度的计算方程为：α＝k*d；

根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径，。

进一步地，所述根据所述偏移情况控制所述运梁车运行还包括：

判断所述偏转控制角度是否大于预设控制角度；

当所述偏转控制角度小于或等于所述预设控制角度时，根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径；

当所述偏转控制角度大于所述预设控制角度时，根据所述预设控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径。

进一步地，所述获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标包括：

获取所述运梁车上的RTK移动站传输的卫星定位信号，以及获取RTK基准站传输的实时差分修正值；

根据所述实时差分修正值以及所述定位信号，确定所述运梁车的实时坐标。

本发明中运梁车的自动驾驶运行控制方法的有益效果：根据生成的自动驾驶运行路径进行自动导航，进行控制，以此，能够防止运梁车的自动驾驶受路面情况的影响，使得能够运梁车的自动驾驶更加精准，其中运梁车自动驾驶运行路径为运梁车中心线路径在测量坐标系内的路径方程的点阵坐标，运梁车在进行自动驾驶作业时，其自动驾驶的方式可根据从一个点阵坐标至后一点阵坐标的定位方式进行定位导航，以此实现运梁车自动驾驶的准确控制，并且通过获取的运梁车的实时坐标，以及获取的两个虚拟坐标点坐标，能够根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对自动驾驶运行路径的偏移情况，以此，在确定运梁车偏移，且获得运梁车的具体偏移情况时，能够通过反馈的结果，对运梁车进行实时控制，以此能够实现运梁车的自动驾驶，基于此，通过获得运梁车的实时坐标，并与规划的自动驾驶运行路径中各个虚拟坐标点坐标进行对比，能够在运梁车的实际运行与自动驾驶运行路径出现偏移时，将运梁车的运行进行修正，使得运梁车的自动驾驶运行更加精准，并且能够提高作业效率。

一种运梁车，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述所述运梁车的自动驾驶运行控制方法。

本发明的运梁车与上述的运梁车的自动驾驶运行控制方法相对于现有技术取得的有益效果相近似，在此不再赘述

本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述所述运梁车的自动驾驶运行控制方法。

本发明的计算机可读存储介质与上述的运梁车的自动驾驶运行控制方法相对于现有技术取得的有益效果相近似，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例中的运梁车运行路径规划方法的流程图；

图2为本发明实施例中的运梁车的自动驾驶运行控制方法的流程图；

图3为本发明实施例中的运梁车的导航控制方法中运梁车与自动驾驶运行路径出现偏移时的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

参照图1所示，本发明提出了一种运梁车运行路径规划方法，包括：

S101获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程，以及获取所述运梁车在所述测量坐标系中的起点坐标和终点坐标；

S102根据所述起点坐标和所述终点坐标以及所述路径方程，生成所述运梁车的自动驾驶运行路径；

其中，所述自动驾驶运行路径为所述路径方程在所述起点坐标与所述终点坐标之间的坐标点集。

在相关技术中，运梁车主要通过单线激光测距传感器实现隧道内或两侧有遮挡物路况的自动驾驶，通过在车体四个角安装激光测距传感器水平向外照射激光，进而通过接收反射的激光信号，以此控制车体调整姿态使得车体四个角到隧道壁距离相同，从而使运梁车可以自动缓慢地行驶在隧道正中间，但这种方式只能实现简单的隧道内自动驾驶，由于数据信息获取单一，对隧道壁，路面等客观条件的依赖性较大，当运梁车从隧道出来后，由于没有反射面该方案将完全失效，从而存在一定安全隐患，难以广泛投入使用。

基于此，本发明提出一种运梁车运行路径规划方法，基于所述运梁车的中心线路径，使中心线路径位于测量坐标系内，其中，测量坐标系可设定为CGCS2000坐标系(2000国家大地坐标系)，在该坐标系中，测量坐标系的横轴方向为西至东方向，纵轴方向为南至北方向，基于此，在本实施例中，N指北坐标，E指东坐标，以此，获得中心线路径在测量坐标系内的路径方程，其中，中心线路径具体指运梁车的运行线路，在运梁车在运行时，运梁车的中心，具体可为头部的中心点会始终与该中心线路径重合，以此使得运梁车能够依照该中心线路径完成自动驾驶运梁操作，在获得中心线路径在测量坐标系内的路径方程后，同时根据测量坐标系以及中心线路径在测量坐标系内的位置，能够获得运梁车待运行的中心线路径的起点坐标和终点坐标，基于此，根据所述起点坐标和所述终点坐标以及所述路径方程，生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，其中，所述自动驾驶运行路径为所述路径方程在所述测量坐标系中的坐标点集，具体地，可通过以所述起始坐标为初始点，以所述终点坐标为终止点，以预设步长为间隔，逐渐在测量坐标系中生成关于路径方程的点阵坐标集合，即在所述测量坐标系中生成的所述路径方程的坐标点集，以此生成该运梁车自动驾驶运行路径，在运梁车运行路径规划方法应用于运梁车的自动驾驶运行时，能够根据生成的自动驾驶运行路径进行自动导航，进行控制，以此，能够防止运梁车的自动驾驶受路面情况的影响，以此使得能够运梁车的自动驾驶更加精准，其中运梁车自动驾驶运行路径为运梁车中心线路径在测量坐标系内的路径方程的点阵坐标，运梁车在进行自动驾驶作业时，其自动驾驶的方式可根据从一个点阵坐标至后一点阵坐标的定位方式进行定位导航，以此实现运梁车自动驾驶的准确控制。

在本发明的一个可选的实施例中，获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程具体可基于交点法测量中心线路径的路径在测量坐标系中的相关参数，以此，可根据相关参数，获取生成中心线路径的路径方程，通常情况下，中心线路径可被划分为一段或多段依次相连的直线路径、缓和曲线路径、圆曲线路径，以此在基于交点法进行路径参数获取时，通过获取直线路径、缓和曲线路径、圆曲线路径的几何参数，能够更好地得到路径方程。

具体地，在本发明的一个可选的实施例中，所述中心线路径包括直线路径；所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程包括：

获取所述直线路径在所述测量坐标系中的直线起点坐标和直线终点坐标：

根据所述直线起点坐标和所述直线终点坐标生成所述直线路径在所述测量坐标系中的直线路径方程，所述直线路径方程为：

其中，(N_QD，E_QD)为所述直线起点坐标；(N_ZH，E_ZH)为所述直线终点坐标，t为所述直线路径的路径方程的步长系数。

在通常情况下，运梁车的中心线路径包括直线路径，其中，在获取运梁车的直线路径在测量坐标系中的路径方程时具体可包括：在测量坐标系中获取直线路径的直线起点坐标和直线终点坐标，以此，可获得该直线路径在测量坐标系中的方位角，即直线路径与测量坐标系的横轴夹角，具体为：

基于该夹角以及直线的起点坐标，能够获得直线路径的路径方程为

直线路径中任一点均在该路径方程上，其中t为该直线路径的路径方程的步长系数，再根据该路径方程生成中心线路径中直线路径段的坐标点集，即生成直线路径段的自动驾驶运行路径时，以该直线路径起点坐标为起点，终点坐标为终点，基于该路径方程，以及设定的步长系数递增，逐渐生成起点至终点之间的坐标点集合，以此完成自动驾驶运行路径的生成，在应用于运梁车的自动驾驶控制时，能够根据该自动驾驶运行路径完成运梁车从一个坐标点至另一个坐标点之间的驾驶导航控制，其中，在导航时，以两个坐标点为最小导航尺度，该两个坐标点可根据运梁车的运行尺度进行选择，两个坐标点之间可能包括多个实际的路径坐标点，在规划自动驾驶运行路径时，步长系数t可设定为较小，如0.01m以使得路径的规划更加准确。

在本发明的一个可选的实施例中，所述中心线路径还包括相连的缓和曲线路径和圆曲线路径，所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程还包括：

获取所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径；

根据所述缓和曲线路径的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径分别生成所述圆曲线路径在所述测量坐标系中的圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的缓和曲线路径方程；

所述圆曲线路径方程为：

所述缓和曲线路径方程为：

其中，x_i，y_i，x_j，y_j的计算方程分别为：

其中，N_ZK表示所述缓和曲线路径的起点坐标的北坐标值，E_ZK表示所述缓和曲线路径的起点坐标的东坐标值，R表示所述圆曲线路径的半径，l₀表示所述缓和曲线路径的长度，l_i表示所述圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径方程的步长系数，θ表示所述缓和曲线路径和所述圆曲线路径在所述测量坐标系中右左偏影响系数。

在通常情况下，运梁车的实际运行路线会包括直线，曲线等，基于此，本实施例中，运梁车的中心线路径可划分为若干段直线路径、缓和曲线路径、圆曲线路径之间的组合，其中缓和曲线路径用以过渡直线路径与圆曲线路径，以使得运梁车的运行更加稳定，不会出现较大的转向变化，在上述实施例中，基于直线路径，可通过直线路径的直线起点坐标和直线终点坐标进行某一段直线路径的规划，即可确定自动驾驶运行路径中的直线部分，在本实施例中，还包括确定中心线路径中的缓和曲线路径以及圆曲线路径，以此在生成自动驾驶运行路径中的缓和曲线部分和圆曲线部分，以此使得自动驾驶运行路径的规划更加合理精准。

其中，生成的圆曲线路径方程为：

其中，圆曲线路径中任一点均在该路径方程上，相应地，方程中x_i，y_i为：

基于此，在测量坐标系中生成圆曲线的路径方程时，仅需获取圆曲线路径的半径R，缓和曲线路径的长度l₀，以及缓和曲线和圆曲线的偏向情况，即可获得所述圆曲线的路径方程，其中θ表示曲线右左偏影响系数，对应在本发明实施例中，θ表示所述缓和曲线路径和所述圆曲线路径在所述测量坐标系中右左偏影响系数，当曲线左偏或右偏时，相应进行选择为1或-1，圆曲线路径的半径和缓和曲线路径的长度可根据实际情况测得，或在中心线路径位于测量坐标系内时，通过识别获取，以此基于该路径方程生成中心线路径中圆曲线路径段的坐标点集，即生成圆曲线路径段的自动驾驶运行路径时，先获取圆曲线路径段的起点和终点，通常情况下圆曲线路径段的起点对应缓和曲线路径段的终点，圆曲线路径段的终点对应缓和曲线路径段的起点，以该圆曲线路径起点坐标为起点，终点坐标为终点，基于该路径方程，以及设定的步长系数l_i进行递增，逐渐生成起点至终点之间的坐标点集合，以此完成自动驾驶运行路径的生成，在应用于运梁车的自动驾驶控制时，能够根据该自动驾驶运行路径完成运梁车圆曲线路径中从一个坐标点至另一个坐标点之间的驾驶导航控制，其中，在规划自动驾驶运行路径时，步长系数l_i可设定为较小，如0.01m以使得圆曲线路径的规划更加准确。

其中，生成的缓和曲线路径方程为：

其中，缓和曲线路径中任一点均在该路径方程上，相应地，方程中x_j，y_j为：

基于此，在测量坐标系中生成缓和曲线的路径方程时，同样仅需获取圆曲线路径的半径R，缓和曲线路径的长度l₀，以及缓和曲线和圆曲线的偏向情况，即可获得所述圆曲线的路径方程，以此基于该路径方程生成中心线路径中缓和曲线路径段的坐标点集，即生成缓和曲线路径段的自动驾驶运行路径时，先获取缓和曲线路径段的起点和终点，以该缓和曲线路径起点坐标为起点，终点坐标为终点，基于该路径方程，以及设定的步长系数l_i进行递增，逐渐生成起点至终点之间的坐标点集合，以此完成自动驾驶运行路径的生成，在应用于运梁车的自动驾驶控制时，能够根据该自动驾驶运行路径完成运梁车缓和曲线路径中从一个坐标点至另一个坐标点之间的驾驶导航控制，其中，在规划自动驾驶运行路径时，步长系数l_i可设定为较小，如0.01m以使得缓和曲线路径的规划更加准确。

其中N_ZK,E_ZK分别表示所述缓和曲线路径的起点在测量坐标系中的北坐标值和东坐标值，可根据识别或在起点位置定位得到,对应运梁车的实际运行过程中，通常运行线路具有相连的直线路径、缓和曲线路径以及圆曲线路径，在获取缓和曲线路径的起点坐标点时，其坐标即可为直线路径的终点坐标，可与上述实施例中直线路径的坐标N_ZH、E_ZH进行对应。

参照图2所示，本发明还提出了一种运梁车的自动驾驶运行控制方法，包括：

S201根据上述所述的运梁车运行路径规划方法生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，并获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标；

S202获取所述自动驾驶运行路径中靠近所述实时坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；

S203根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况；

S204根据所述偏移情况控制所述运梁车运行。

本发明的运梁车的自动驾驶运行控制方法根据上述运梁车运行路径规划方法生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，以此在进行运梁车的自动驾驶运行控制时，能够根据已经生成的自动驾驶运行路径进行自动运行控制，以此，能够使得运梁车的运行更加准确合理，能够适应多种运输地形，减少地形对运梁车运行造成的影响，从而提高作业效率。

另外，在运梁车依照自动驾驶运行路径进行实际运行时，运梁车也可能因路况变化或自动驾驶的误差，从而出现与设定的自动驾驶运行路径出现偏离的情况，基于此，本发明的运梁车的自动驾驶运行控制方法中，基于自动驾驶运行路径所处的测量坐标系，在运梁车运行时，获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标，采用实时坐标进行定位，以此判断运梁车在运行时是否与自动驾驶运行路径出现偏移，基于自动驾驶运行路径的规划方法，自动驾驶运行路径为路径方程在测量坐标系内的坐标点集，自动驾驶运行路径即包括若干个依次相邻的点坐标，在进行坐标点集的规划时，相邻坐标点之间的距离可根据路径方程的步长进行设置，此时步长的尺寸设置可设定为相对较小，从而使得自动驾驶运行路径的规划更加精准，以此形成坐标点集的构建规划，即所述自动驾驶运行路径的规划，在运梁车利用该自动驾驶运行路径进行自动驾驶运行控制时，虚拟坐标点坐标即可为所述自动驾驶运行路径中的坐标点，其中，较佳地，可根据运梁车的运行尺度，对坐标点集进行重新规划，将间隔距离为一定距离，如5米的每两个坐标点，认定为两个相邻的所述坐标点，以使得能够与运梁车的运行控制如转向等控制的尺度进行对应，防止间距过小，导致运梁车保证不了控制精度，或防止过大，导致运梁车的自动运行控制精度较差。

在上述实施例中，根据所述的运梁车运行路径规划方法生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，其中该自动驾驶运行路径包括多个从起点到终点依次间隔的虚拟坐标点，以此运梁车的自动控制运行过程即在自动驾驶运行路径中，从所规划的自动驾驶运行路径起始点坐标依次到达下一个虚拟点坐标，最终到达终点坐标的过程，此时在获取运梁车的实时坐标后，能够确定运梁车位于某两个虚拟坐标点之间，该虚拟坐标点即为靠近所述实时坐标的两个相邻虚拟坐标点，基于此，依照该实时坐标，能够获得自动驾驶运行路径中靠近所述实时坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标，参照图3中,M点为运梁车的实时坐标，M1和M2为自动驾驶运行路径中靠近该实时坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标，其中按所述运梁车在所述自动驾驶运行路径中的运行先后顺序，两坐标点的先后顺序为M1、M2，在预计运行中，运梁车应从M1点位置运行至M2点位置。

通过获取的运梁车的实时坐标，以及获取的两个虚拟坐标点坐标，能够根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对自动驾驶运行路径的偏移情况，以此，在确定运梁车偏移，且获得运梁车的具体偏移情况时，能够通过反馈的结果，对运梁车进行实时控制，以此能够实现运梁车的自动驾驶，基于此，通过获得运梁车的实时坐标，并与规划的自动驾驶运行路径中各个虚拟坐标点坐标进行对比，能够在运梁车的实际运行与自动驾驶运行路径出现偏移时，将运梁车的运行进行修正，使得运梁车的自动驾驶运行更加精准，并且能够提高作业效率。

在本发明中，运梁车的实时坐标的获取可采用卫星定位等形式进行获取。

在本发明的一个可选的实施例中，所述偏移情况包括所述运梁车的偏转角度和偏移距离，按所述运梁车在所述自动驾驶运行路径中的运行先后顺序，令两个所述虚拟坐标点坐标分别为：(N₁,E₁)，(N₂,E₂)，令所述实时坐标为(N_i,E_i)，所述根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况包括：

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算方程为：

根据所述两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏移距离，所述偏移距离的计算方程为：d＝d1*sin(C)；

其中，d1为所述实时坐标与坐标(N₁,E₁)之间的距离，d1的计算方程为：

参照图3中，在本实施例中，运梁车相对自动驾驶运行路径的偏移情况包括所述运梁车的偏转角度和偏移距离，其中偏转角度即运梁车的实时坐标与自动驾驶运行路径中坐标点M1(N₁,E₁)之间的连线与自动驾驶运行路径中两虚拟坐标点之间连线的夹角，本实施例中，在计算该偏转角度时，通过两虚拟坐标点的坐标以及运梁车的实时坐标测得，其中，根据两虚拟坐标点的坐标能够获得自动驾驶运行路径在该两虚拟坐标点之间的路径在整个测量坐标系之间的方向角，即两虚拟坐标点之间的连线相对测量坐标系中横轴的夹角，具体即图3中夹角B，具体方程为：

基于运梁车的实时坐标以及坐标点M1(N₁,E₁)的坐标，即能够获得运梁车的方向角，即实时坐标与虚拟坐标点M1之间连线的相对测量坐标系中横轴的夹角，具体即图3中夹角A，具体方程为：

以此，根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算方程为：C＝B-A，即：

此时，根据运梁车的实时坐标与虚拟坐标点(N₁,E₁)的坐标之间的距离，以及该偏转角度C能够获得运梁车相对于自动驾驶运行路径的偏转距离，即图3中的距离d，具体方程为d＝d1*sin(C)，其中d1为实时坐标与虚拟坐标点(N₁,E₁)的坐标之间的距离，可根据获取的实时坐标与虚拟坐标点(N₁,E₁)测得，以此即可通过获取的运梁车的实时坐标与自动驾驶运行路径中的虚拟坐标点获得运梁车的具体偏移情况，以此，能够根据该偏移情况，对运梁车进行自动驾驶控制，通过偏移情况中偏移角度与偏移距离，能够使得自动驾驶控制更加准确。

其中，运梁车的实时坐标通常为运梁车车头的实时坐标，或也可通过实际情况进行选择，以使得对运梁车的控制更加准确，更有效率。

在本发明的一个可选的实施例中，所述根据所述偏移情况控制所述运梁车运行包括:

根据所述偏转角度确定所述运梁车的偏转控制方向；

根据所述偏移距离计算所述运梁车的偏转控制角度，所述偏转控制角度的计算方程为：α＝k*d；

根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径，其中，k为预设调节系数。

在本实施例中，根据偏移情况控制运梁车运行具体包括，根据偏转角度确定运梁车的偏转控制方向，参照图3所示，在本实施例中，当偏转角度C大于0时，即可表明运梁车相对自动驾驶运行路径向下侧偏移，基于测量坐标系以及运梁车的运行空间，即表明运梁车向右侧偏移，当偏转角度C小于0时，即表明运梁车向上侧偏移，基于测量坐标系以及运梁车的运行空间，即表明运梁车向左侧偏移，当偏转角度等于0时，即表明运梁车在自动驾驶运行路径中正常运行，未发生偏移，以此，当对应出现不同的偏转角度时，能够确定需要进行控制调节的方向，即所述运梁车的偏转控制方向，以此在调节时，根据该偏转控制方向，能够实时的控制运梁车向自动驾驶运行路径转向，以此，进行路径的修正。

同时，在本实施例中，还根据偏移距离计算运梁车的偏转控制角度。

在运梁车运行时，在同一偏转角度的方向上，运梁车距离自动驾驶运行路径的偏移距离可能具有多种情况，若运梁车与虚拟坐标点M1的距离较近，此时运梁车的偏移距离通常较小，若运梁车与虚拟坐标点M2的距离较近，此时运梁车的偏移距离通常较大，基于此，通过偏移距离确定具体的偏转控制角度，以此保证对运梁车进行准确的控制，其中偏转控制角度的计算方程为：α＝k*d，k为设定的系数，可根据实际进行设定，其中运梁车的偏移距离越大，控制调节的偏转控制角度越大，以使运梁车的转向根据实际情况进行更准确有效的控制，此时根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径，以使运梁车能够顺利到达自动驾驶运行路径上，实现路径修正，从而进行正常准确的作业。

在本发明的一个可选的实施例中，所述根据所述偏移情况控制所述运梁车运行还包括：

判断所述偏转控制角度是否大于预设控制角度；

当所述偏转控制角度小于或等于所述预设控制角度时，根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径；

当所述偏转控制角度大于所述预设控制角度时，根据所述预设控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径。

在本实施例中，根据偏移情况控制运梁车运行还包括，判断所计算获取的偏转控制角度是否大于预设控制角度，其中预设控制角度根据实际情况进行选择，本发明实施例中，根据实际操作测得较佳为5°，在所计算获取的偏转控制角度小于或等于该预设控制角度时，根据实际测得的偏转控制角度进行运梁车的控制，以使得对运梁车的控制更加灵活，当所计算获取的偏转控制角度大于该预设控制角度时，则表明该运梁车运行出现了较大的偏移，但为保证运梁车的调节更加合理，转向更加稳定安全，因此将运梁车按照该预设控制角度进行转向调节，以防止运梁车出现过多的转向操作，导致事故的产生，以此，根据该角度可通过多次的调节，配合多次的偏移情况检测，直至运梁车转向至符合自动驾驶运行路径。

在本发明的一个可选的实施例中，所述获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标包括：

获取所述运梁车上的RTK移动站传输的卫星定位信号，以及获取RTK基准站传输的实时差分修正值；

根据所述实时差分修正值以及所述定位信号，确定所述运梁车的实时坐标。

在本实施例中，在运梁车进行运行时，可根据运梁车上设置的RTK(载波相位差分技术)移动站接收卫星传输的运梁车的卫星定位信号，以此进行卫星定位信号的获取，并根据无线通讯设备获取来自RTK基准站传输的实时差分修正值，无线通讯设备能够接收来自最近的RTK基准站传输的实时差分修正值，以此能够根据实时差分修正值修正RTK移动站的位置解，结合获取的卫星定位信号，能够确定更加准确的运梁车的实时坐标，以此保证运梁车的自动运行驾驶更加准确。

本发明还提出了一种运梁车，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法，以达到本发明实施例中的各有益效果。

在本发明的一个可选的实施例中，在运梁车，具体可在运梁车的头部位置设置RTK基准站和无线通讯设备，以能够接收卫星传输的运梁车的卫星定位信号，以及接收RTK基准站传输的实时差分修正值，以此用于运梁车的实时坐标的准确获取。

本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法以达到本发明中的各有益效果。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种运梁车运行路径规划方法，其特征在于，包括：

获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程，以及获取所述运梁车在所述测量坐标系中的起点坐标和终点坐标；

根据所述起点坐标和所述终点坐标以及所述路径方程，生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，以用于确定所述运梁车的偏移情况，以及根据所述偏移情况控制所述运梁车运行，其中，所述自动驾驶运行路径为所述路径方程在所述起点坐标与所述终点坐标之间的坐标点集，所述偏移情况包括所述运梁车的偏转角度和偏移距离，所述根据所述偏移情况控制所述运梁车运行包括：

根据所述偏转角度确定所述运梁车的偏转控制方向；

根据所述偏移距离计算所述运梁车的偏转控制角度，所述偏转控制角度的计算公式为：α=k*d，其中，k为预设调节系数，d为所述偏移距离；

当所述偏转控制角度小于或等于预设控制角度时，根据所述偏转控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径；

当所述偏转控制角度大于所述预设控制角度时，根据所述预设控制角度控制所述运梁车朝向所述偏转控制方向转向，直至所述运梁车的运行线路符合所述自动驾驶运行路径。

2.根据权利要求1所述的运梁车运行路径规划方法，其特征在于，所述中心线路径包括直线路径；所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程包括：

获取所述直线路径在所述测量坐标系中的直线起点坐标和直线终点坐标：

根据所述直线起点坐标和所述直线终点坐标生成所述直线路径在所述测量坐标系中的直线路径方程，所述直线路径方程为：

；

其中，

为所述直线起点坐标；

为所述直线终点坐标，t为所述直线路径的路径方程的步长系数。

3.根据权利要求2所述的运梁车运行路径规划方法，其特征在于，所述中心线路径还包括相连的缓和曲线路径和圆曲线路径；所述获取运梁车的中心线路径在测量坐标系中的路径方程还包括：

获取所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径；

根据所述缓和曲线路径的起点坐标、所述缓和曲线路径的长度以及所述圆曲线路径的半径分别生成所述圆曲线路径在所述测量坐标系中的圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径在所述测量坐标系中的缓和曲线路径方程；

所述圆曲线路径方程为：

；

所述缓和曲线路径方程为：

；

其中，

的计算方程分别为：

；

；

其中，

表示所述缓和曲线路径的起点坐标的北坐标值，

表示所述缓和曲线路径的起点坐标的东坐标值，R表示所述圆曲线路径的半径，

表示所述缓和曲线路径的长度，

表示所述圆曲线路径方程和所述缓和曲线路径方程的步长系数，

表示所述缓和曲线路径和所述圆曲线路径在所述测量坐标系中右左偏影响系数。

4.一种运梁车的自动驾驶运行控制方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1-3任一所述的运梁车运行路径规划方法生成所述运梁车的自动驾驶运行路径，获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标；

获取所述自动驾驶运行路径中靠近所述实时坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况；

根据所述偏移情况控制所述运梁车运行。

5.根据权利要求4所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法，其特征在于，所述偏移情况包括所述运梁车的偏转角度和偏移距离，按所述运梁车在所述自动驾驶运行路径中的运行先后顺序，令两个所述虚拟坐标点坐标分别为：

，

，令所述实时坐标为

，所述根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标获得所述运梁车相对所述自动驾驶运行路径的偏移情况包括：

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算方程为：

；

根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时坐标计算所述偏移距离，所述偏移距离的计算方程为：

；

其中，d1为所述实时坐标与坐标

之间的距离，d1的计算方程为：

。

6.根据权利要求4或5所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法，其特征在于，所述获取运梁车在测量坐标系中的实时坐标包括：

获取所述运梁车上的RTK移动站传输的卫星定位信号，以及获取RTK基准站传输的实时差分修正值；

根据所述实时差分修正值以及所述定位信号，确定所述运梁车的实时坐标。

7.一种运梁车，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求4-6任一所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法。

8.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求4-6任一所述的运梁车的自动驾驶运行控制方法。

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