CN112577501B - 一种轨迹标识装置以及一种救援工程车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨迹标识装置以及一种救援工程车。所述救援工程车，用于包括循迹功能的自主导向电车的救援，所述救援工程车包括：车载虚拟轨迹，设置于所述救援工程车上能够被所述自主导向电车上安装的车载摄像头覆盖的区域内，所述车载虚拟轨迹模拟所述自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于所述自主导向电车跟随所述车载虚拟轨迹。

Description

一种轨迹标识装置以及一种救援工程车

技术领域

本发明涉及道路交通救援领域，尤其涉及一种轨迹标识装置以及一种救援工程车。

背景技术

电车是一种常用的公共交通客运车，包括铁轨电车、轻轨电车及有轨电车等等。现有的铁轨电车、轻轨电车及有轨电车的需要专门的电力系统和轨道配合实现运行，且基础设施建设和车辆购置成本高。为解决该问题，中车集团提出了一种能够循迹地面上的虚拟轨道的自主导向电车概念，该种自主导向电车取消了钢轨，通过胶轮承载和方向盘转向的方式跟随地面虚拟轨道行驶。

地面虚拟轨道可灵活布置，无需在地面上进行特别的基建建设，仅需在地面上如车道线和斑马线一般绘示出该自主导向电车行驶的虚拟轨道即可。此种自主导向电车无需再沿着固定轨道行驶，且大大降低了基建成本，相对于有轨电车而言有巨大的运营优势。同时，该种自主导向电车“共享路权，混行交通”的运行特点，使得交通系统在地面车道布设等方面拥有组织灵活的优势。

自主导向电车循迹功能主要是利用图像识别、电子地图、激光检测和/或惯性/卫星导航等多维感知技术手段，对路面上的虚拟轨道标识进行分离、检测和识别，然后提取标记特征点进行数据拟合，感知虚拟轨迹线，控制使头车能稳定地追踪感知到的以虚拟轨道标识表示的路径，使得自主导向电车沿感知的路径运行。

当自主导向电车出现失去牵引系统或者制动系统完全失效等问题时，需要使用救援工程车来救援，通常是将自主导向电车和救援工程车通过牵引杆进行联挂，同时自主导向电车上的司机室需要人为操纵方向盘以完成转向等操作，救援工程车为故障的自主导向电车提供牵引力将其牵引返回维修厂或辅助线进行修理。由于救援方案需要根据现场的线路的情况对应的制定，无法保证救援工程车按照路面上的虚拟轨迹运行，但在混合路权的道路上，救援过程中司机在操作过程的任何偏差都有可能对车辆或城市交通造成更严重的影响。

为解决救援工程车和自动导向电车的运行轨迹的一致性问题，本发明旨在提供一种具有可移动的模拟轨迹标识的救援工程车，使得自主导向电车在失去牵引系统或制动系统的情况下，仍然能够基于救援工程车上的可移动的模拟轨迹标识进行循迹以达到自主导向的效果，降低在牵引过程中的人为操作风险。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种轨迹标识装置，适用于包括循迹功能的自主导向电车，所述轨迹标识装置包括：

至少一个平滑的表面，所述平滑的表面上包括虚拟的车道标识，所述虚拟的车道标识模拟所述自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于所述自主导向电车跟随所述虚拟的车道标识。

更进一步地，所述虚拟的车道标识至少包括平行的两条实线段，所述两条实线段之间的间隔为0.2～0.3m。

更进一步地，所述实线段的宽度为0.15m，所述实线段的长度为0.5m。

更进一步地，所述轨迹标识装置用于安装在救援工程车上以便于所述救援工程车牵引的自主导向电车跟随所述虚拟的车道标识。

更进一步地，所述轨迹标识装置为电子显示装置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种救援工程车，用于包括循迹功能的自主导向电车的救援，所述救援工程车包括：

车载虚拟轨迹，设置于所述救援工程车上能够被所述自主导向电车上安装的车载摄像头覆盖的区域内，所述车载虚拟轨迹模拟所述自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于所述自主导向电车跟随所述车载虚拟轨迹。

更进一步地，所述车载虚拟轨迹至少包括平行的两条实线段，所述两条实线段之间的间隔为0.2～0.3m。

更进一步地，所述实线段的宽度为0.15m，所述实线段的长度为0.5m。

更进一步地，所述救援工程车还包括：

牵引杆，用于挂连在所述自主导向电车以牵引所述自主导向电车。

更进一步地，所述车载虚拟轨迹设置于所述牵引杆上。

更进一步地，所述牵引杆的长度为2～3m。

更进一步地，所述救援工程车还包括：

救援台，所述车载虚拟轨迹设置于所述救援台的上表面上。

本发明通过将轨迹标识装置安装在救援工程车或是在救援工程车上设置车载虚拟轨迹以达到模拟自主导向电车在路面上的虚拟轨迹的目的，而自主导向电车可通过识别轨迹标识装置上的虚拟的车道标识或是救援工程车上的车载虚拟轨迹来达到跟随救援工程车的效果，从而避免了在自主导向电车救援过程中需要驾驶员来完成人工导向的操作。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。

图1是根据本发明的一个方面绘示的一轨迹标识装置的标记面示意图；

图2是根据本发明的一个方面绘示的一轨迹标识装置的硬件示意框图；

图3A是根据本发明的另一个方面绘示的一救援工程车的牵引模拟示意图；

图3B是根据本发明的另一个方面绘示的一救援工程车的转向模拟示意图；

图4A是根据本发明的另一个方面绘示的另一救援工程车的牵引模拟示意图；

图4B是根据本发明的另一个方面绘示的另一救援工程车的转向模拟示意图。

具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

根据本发明的一个方面，提供一种轨迹标识装置，适用于自主导向电车的救援工程。在自主导向电车在道路上行驶的过程中出现故障(非循迹故障)后，将轨迹标识装置安装或放置在救援工程车上，救援工程车在牵引自主导向电车行驶的过程中，救援工程车仅为自主导向电车提供牵引力，同时自主导向电车开启自动循迹功能跟随救援工程车上设置的轨迹标识装置以达到随着救援工程车自动转向的效果。

在一实施例中，轨迹标识装置100包括至少一个平滑的表面，其中一个平滑的表面用作轨迹标识装置100的标记面110，标记面110上绘示有虚拟的车道标识。图1示出了绘示有虚拟的车道标识的轨迹标识装置100的标记面110的示意图，如图1所示，标记面110上绘示的虚拟的车道标识模拟自主导向电车在路面上的虚拟轨迹。

具体地，标记面110上绘示出的车道标识可以是一段或多段车道标识线，一段车道标识线是指自主导向电车能够识别出车道方向完成循迹功能的最小标识线单位。

较优地，可将平行的两条实线段作为车道标识线，该两条实线段之间的间隔g为0.2～0.3m。进一步地，实线段的宽度w为0.15m，每段实线段的长度l为0.5m。常见地，该两条实线段可呈白色。

进一步地，轨迹标识装置可以是金属材料、木质材料、塑料材料或其它可塑形可显色的材料制成。较简单地，轨迹标识装置可制作成较薄的平板结构，该平板结构面积较大的一表面用作标记面110。

本领域的技术人员可以理解，轨迹标识装置还可以是电子显示装置。在一具体实施例中，如图2所示，轨迹标识装置200包括电子显示屏210和控制模块220。

电子显示屏210与控制模块220耦接，用于在控制模块220的控制下显示合适的车道标识线。

在使用时，可将电子显示屏210和控制模块220与救援工程车上的电气接口连接，控制模块220控制电子显示屏210显示如图1所示的标记面。

较优地，控制模块220还可识别救援工程车的转向数据，并根据救援工程车的转向数据显示与该些转向数据对应的车道标识线。

进一步地，控制模块220可以是独立于救援工程车的控制模块或是救援工程车上已设的控制模块。

根据本发明的另一个方面，提供一种救援工程车，用于救援包括循迹功能的自主导向电车的救援。

在一实施例中，救援工程车包括车载虚拟轨迹，该车载虚拟轨迹模拟自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于自主导向电车在跟随救援工程车时能够通过识别车载虚拟轨迹来与救援工程车保持前后相同的转向角度。

图3A示出了一具有多节编组的自主导向电车310在被救援工程车320牵引过程中的示意图，在一具体实施例中，救援工程车320包括车载虚拟轨迹321，自主导向电车310的车头上设置有车载摄像头311。在将救援工程车320的牵引杆322挂接在自主导向电车310上时，车载摄像头311具有其固定的摄像覆盖范围312，可以理解，为满足自主导向电车310的轨迹跟随需求，车载虚拟轨迹321需要设置在救援工程车上能够被自主导向电车310上安装的车载摄像头311覆盖的区域内，即救援工程车上属于车载摄像头311的摄像覆盖范围内。

具体地，车载虚拟轨迹可以是一段或多段车道标识线，一段车道标识线是指自主导向电车能够识别出车道方向完成循迹功能的最小标识线单位。

较优地，如图1所示，可将平行的两条实线段作为车道标识线，该两条实线段之间的间隔g为0.2～0.3m。进一步地，实线段的宽度w为0.15m，每段实线段的长度l为0.5m。常见地，该两条实线段可呈白色。

具体地，救援工程车320可包括水平设置的救援台，车载虚拟轨迹321可设置于救援台上属于自主导向电车310的车载摄像头311的摄像覆盖范围内。

常见地，可采用可显色的涂料或涂层来表征车载虚拟轨迹。用涂料表征的车载虚拟轨迹可直接绘示于救援台的较为平坦的表面上。用涂层来表征的车载虚拟轨迹可采用各种固定连接方式固定于救援台的较为平坦的表面上。

在转向行驶过程中，如图3B所示，该救援台在救援工程车320转向的过程中与自主导向电车310的行驶方向形成一定的夹角a，则绘示于救援台上的车载虚拟轨迹321也与自主导向电车310的行驶方向形成夹角a。本领域的技术人员可以理解，自主导向电车310在识别出车载虚拟轨迹321与其当前的行驶方向具有夹角a后会根据当前的夹角自主调整当前的行驶方向以使得行驶方向与车载虚拟轨迹321重合，从而完成保持与救援工程车相同的行驶方向的目的。

在另一具体实施例中，图4A示出了一具有多节编组的自主导向电车410在被救援工程车420牵引过程中的示意图，救援工程车420包括车载虚拟轨迹421，自主导向电车410的车头上设置有车载摄像头411。在将救援工程车420的牵引杆422挂接在自主导向电车410上时，车载摄像头411具有其固定的摄像覆盖范围412，可以理解，为满足自主导向电车410的轨迹跟随需求，车载虚拟轨迹421需要设置在救援工程车上能够被自主导向电车410上安装的车载摄像头411覆盖的区域内，即救援工程车上属于车载摄像头411的摄像覆盖范围412内。

如图4A所示，车载虚拟轨迹421可设置于牵引杆422上。具体地，车载虚拟轨迹可以是一段或多段车道标识线，一段车道标识线是指自主导向电车能够识别出车道方向完成循迹功能的最小标识线单位。

较优地，如图1所示，可将平行的两条实线段作为车道标识线，该两条实线段之间的间隔g为0.2～0.4m。进一步地，实线段的宽度w为0.15m，每段实线段的长度l为0.5m。常见地，该两条实线段可呈白色。

较优地，牵引杆422的长度为2～3m以便于被车载摄像头411的摄像覆盖范围覆盖。

在转向行驶过程中，如图4B所示，该牵引杆422在救援工程车420转向的过程中与自主导向电车410的行驶方向形成一定的夹角b，则绘示于牵引杆422上的车载虚拟轨迹421也与自主导向电车410的行驶方向形成夹角b。本领域的技术人员可以理解，自主导向电车410在识别出车载虚拟轨迹421与其当前的行驶方向具有夹角b后会根据当前的夹角b自主调整当前的行驶方向以使得行驶方向与车载虚拟轨迹421重合，从而完成保持与救援工程车相同的行驶方向的目的。

在又一具体实施例中，救援工程车上设置的车载虚拟轨迹上述任意一实施例中的轨迹标识装置，该轨迹标识装置设置在救援工程车上能够被自主导向电车上安装的车载摄像头覆盖的区域内。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轨迹标识装置，适用于包括循迹功能的自主导向电车，所述轨迹标识装置包括：

至少一个平滑的表面，所述平滑的表面上包括虚拟的车道标识，所述虚拟的车道标识模拟所述自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于所述自主导向电车跟随所述虚拟的车道标识，

所述轨迹标识装置用于安装在救援工程车上以便于所述救援工程车牵引的自主导向电车跟随所述虚拟的车道标识。

2.如权利要求1所述的轨迹标识装置，其特征在于，所述虚拟的车道标识至少包括平行的两条实线段，所述两条实线段之间的间隔为0.2～0.3m。

3.如权利要求2所述的轨迹标识装置，其特征在于，所述实线段的宽度为0.15m，所述实线段的长度为0.5m。

4.如权利要求1所述的轨迹标识装置，其特征在于，所述轨迹标识装置为电子显示装置。

5.一种救援工程车，用于包括循迹功能的自主导向电车的救援，所述救援工程车包括：

车载虚拟轨迹，设置于所述救援工程车上能够被所述自主导向电车上安装的车载摄像头覆盖的区域内，所述车载虚拟轨迹模拟所述自主导向电车在路面上的虚拟轨迹以便于所述自主导向电车跟随所述车载虚拟轨迹，

所述救援工程车还包括：牵引杆，用于挂连在所述自主导向电车以牵引所述自主导向电车，所述车载虚拟轨迹的设置位置包括设于所述牵引杆上。

6.如权利要求5所述的救援工程车，其特征在于，所述车载虚拟轨迹至少包括平行的两条实线段，所述两条实线段之间的间隔为0.2～0.3m。

7.如权利要求6所述的救援工程车，其特征在于，所述实线段的宽度为0.15m，所述实线段的长度为0.5m。

8.如权利要求7所述的救援工程车，其特征在于，所述牵引杆的长度为2～3m。

9.如权利要求5所述的救援工程车，其特征在于，还包括：

救援台，所述车载虚拟轨迹设置于所述救援台的上表面上。