CN114001970A - 一种车辆通道圆轨迹测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆通道圆轨迹测试方法，包括在待测车辆行走的过程中，使用传感器装置不断扫描待测车辆的内侧，每次扫描均得到若干激光点的位置信息；再将多次扫描记录的全部激光点的位置信息记录在二维坐标系内，得到数据点云；最后通过求解数据点云的最大内切圆，即可测出待测车辆的通道圆；本发明能够找出待测车辆上转向轨迹圆半径最小的点，更精确地确定待测车辆转向的通道圆内切圆即可测出待测车辆转向的通道圆；另外，通过在待测车辆面向传感器装置的一侧设置平板，能够消除车辆轮廓对测量结果的影响，优选的，在车辆的两侧均设置平板，待测车辆沿圆形轨迹正向和反向行走时，均能有平板面向传感器装置。
Description
技术领域
本发明涉及车辆性能测试的技术领域，具体涉及一种车辆通道圆轨迹测试方法。
背景技术
我国于2016年7月发布实施了《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB 1589-2016)，其中对车辆通过性(通道圆)的测试标准进行了再次明确定义，规定行驶的路线以及测试要求。但标准中只提及测试要求、指标，不对具体测试设备和方法进行指导或规定。
公开号为CN106969923A的中国专利提出了一种车辆通道圆轨迹测试方法，该测试方法通过采取测量车辆上固定几个点的轨迹，然后来计算车辆通道圆。然而，根据车辆结构形式的不同，并不能确定车辆上哪个点的转向轨迹圆的半径最小，因此，该方法存在一定的误差。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种车辆通道圆轨迹测试方法，通过求解数据点云的最大内切圆，能够找出待测车辆上转向轨迹圆半径最小的点，更精确地确定待测车辆转向的通道圆。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车辆通道圆轨迹测试方法，包括以下步骤：
(a)待测车辆沿圆形轨迹行走，并在所述待测车辆的运动轨迹内侧设置传感器装置；
(b)在所述待测车辆行走的过程中，所述传感器装置不断扫描所述待测车辆的内侧，每次扫描均得到若干激光点的位置信息；
(c)建立二维坐标系，将多次扫描记录的全部所述激光点的位置信息记录在所述二维坐标系内，得到数据点云；
(d)求解所述数据点云的最大内切圆，所述最大内切圆即为所述待测车辆的通道圆。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述步骤(a)中，围绕所述传感器装置设置有指示所述待测车辆行走轨迹的指示圆，所述待测车辆沿所述指示圆行走，所述指示圆的直径为25m。
进一步的，所述传感器装置设置在所述指示圆的圆心处。
进一步的，所述步骤(b)中，所述激光点的位置信息包括距离信息和角度信息；所述传感器装置为带有旋转扫描机构的激光雷达。
进一步的，所述激光雷达为单线激光雷达。
进一步的，所述待测车辆面向所述传感器装置的一侧设置有平板，所述平板和所述激光雷达的高度一致，优选的，所述待测车辆的两侧均设置有平板。
进一步的，所述传感器装置还包括水平调节机构和高度调节机构，所述水平调节机构用于调节所述激光雷达的水平度，所述高度调节机构用于调节所述激光雷达的高度。
进一步的，所述二维坐标系为二维极坐标系。
进一步的，所述二维极坐标系的原点对应所述激光雷达。
进一步的，所述步骤(d)中，求解所述点云的最大内切圆之前，先滤掉明显不是车辆轨迹的点。
进一步的，所述待测车辆的行驶速度不超过5km/h。
进一步的，完成所述步骤(d)后，还包括：
(e)使所述待测车辆沿圆形轨迹反方向行走后，重复所述步骤(b)～所述步骤(d)。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
1、本发明通过传感器装置不断扫描待测车辆内侧，每次扫描生成若干激光点，并利用多次扫描记录的全部激光点在二维坐标系内生成数据点云，求解数据点云的最大内切圆即可测出待测车辆转向的通道圆，能够找出待测车辆上转向轨迹圆半径最小的点，更精确地确定待测车辆转向的通道圆；
2、通过在待测车辆面向传感器装置的一侧设置平板，能够消除车辆轮廓对测量结果的影响，优选的，在车辆的两侧均设置平板，待测车辆沿圆形轨迹正向和反向行走时，均能有平板面向传感器装置。
附图说明
图1为本发明实施例中待测车辆正向行驶时的状态示意图；
图2为本发明实施例中待测车辆正向行驶时数据点云的示意图；
图3为本发明实施例中待测车辆反向行驶时的状态示意图；
图4为本发明实施例中待测车辆反向行驶时数据点云的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、传感器装置；2、指示圆；3、待测车辆；31、平板；4、数据点云； 5、最大内切圆。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
一种车辆通道圆轨迹测试方法，包括以下步骤：
(a)建立车辆通道轨迹测试系统。
(b)通过传感器装置1不断扫描待测车辆3的内侧，每次扫描均得到若干激光点的位置信息。
(c)生成数据点云4。
(d)滤掉点云中明显不是车辆轨迹的点后，求解数据点云4的最大内切圆5。
(e)使待测车辆3沿指示圆2反方向行走，并重复步骤(b)～步骤(d)，测量待测车辆3反方向行驶时的通道圆。
步骤(a)中具体的，测试系统包括传感器装置1、待测车辆3和环绕传感器装置1的指示圆2。指示圆2的直径为25mm，以符合《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB 1589-2016)指定的标准，优选的，传感器装置1位于指示圆2的圆心，并且在测试过程中指示圆2内侧除传感器装置1外没有其他障碍物。
指示圆2用于指示待测车辆3的行驶轨迹，驾驶员驾驶待测车辆3驶入测试系统后，使待测车辆3沿指示圆2绕传感器装置1转动，但不可避免的，待测车辆3的真实行驶轨迹和指示圆2之间必定存在误差。
步骤(b)中，传感器装置1包括激光雷达、驱动装置和角度传感器。激光雷达的转轴竖直，且激光雷达水平射出激光。驱动装置用于驱动激光雷达转动，角度传感器用于检测所述激光雷达的转动角度。
步骤(b)中，传感器装置1为带有旋转扫描机构的激光雷达。激光雷达不断旋转扫描。当激光雷达扫过待测车辆3时，每次激光雷达发射的激光照射到待测车辆3形成激光点并反射回激光雷达，激光雷达通过计算发射到接收的时间差来计算该激光点到雷达的距离信息，同时通过激光的发射角度获得该激光点的角度信息。距离信息和角度信息组合即为该激光点的位置信息。
测试过程中传感器装置1不断记录各激光点的位置信息，由于激光雷达每次扫过待测车辆3时均会多次射出激光，激光雷达每次扫过待测车辆3均会得到多个激光点的位置信息。因此优选的，待测车辆3的行驶速度不超过 5km/h，以保证待测车辆3尽可能的慢速行驶。同时激光雷达具有较高的扫描频率，激光雷达的扫描频率越高，其每秒发射的激光束越多，每次扫过待测车辆3时采集到的激光点越多，后续生成的数据点云4也就越密集，测量结果越准确。
待测车辆3行驶的圈数越多，激光雷达扫过待测车辆3的次数越多，采集到的激光点的总个数也就越多，也能提高测量结果的准确度。
另外，待测车辆3的两侧均设置有平板31，若待测车辆3为挂车，则在车头和货厢两侧分别设置平板31。平板31和激光雷达的高度一致，在测试过程中激光始终照射在平板31上，平板31能够消除待测车辆3轮廓对测量结果的影响。优选的，平板31表面的材质采用雷达反射率高的材质，提升雷达信号质量。由于待测车辆3的两侧均设置有平板31，便于保持车辆平衡，并且待测车辆3沿指示圆2正向和反向行走时，均能有平板31面向传感器装置1，以消除待测车辆3轮廓对测量结果的影响。
优选的，传感器装置1还包括两个相互垂直方向的水平标尺和水平调节机构，水平调节机构用于调整激光雷达的水平度，保证激光雷达射出激光的方向水平。传感器装置1还包括高度调节机构，高度调节机构用于调节激光雷达的高度，以保证激光雷达和平板31在同一高度。激光雷达为单线雷达，可以减少数据量，便于计算。
步骤(c)中，激光雷达与计算机相连，向计算机传送数据，并在计算机内建立二维坐标系，并将全部激光点的位置信息记录在二维坐标系内，并生成数据点云4。
二维坐标系可选用二维极坐标系，通过距离和角度确定点的位置，并且二维极坐标系的原点对应激光雷达，零度方向对应激光雷达射出激光的初始方向。便于通过激光点的距离信息和角度信息生成数据点云4。
由于数据点云4生成在计算机中，不需在地面标记(洒水、喷油漆、画线)，采集过程中不会对环境产生污染。
步骤(d)求出数据点云4的最大内切圆5后，该最大内切圆5即为待测车辆3的通道圆。本发明能够找出待测车辆3上转向轨迹圆半径最小的点，更精确地确定车辆转向的通道圆。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)待测车辆沿圆形轨迹行走，并在所述待测车辆的运动轨迹内侧设置传感器装置；
(b)在所述待测车辆行走的过程中，所述传感器装置不断扫描所述待测车辆的内侧，每次扫描均得到若干激光点的位置信息；
(c)建立二维坐标系，将多次扫描记录的全部所述激光点的位置信息记录在所述二维坐标系内，得到数据点云；
(d)求解所述数据点云的最大内切圆，所述最大内切圆即为所述待测车辆的通道圆。
2.根据权利要求1所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述步骤(a)中，围绕所述传感器装置设置有指示所述待测车辆行走轨迹的指示圆，所述待测车辆沿所述指示圆行走，所述指示圆的直径为25m。
3.根据权利要求1所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述步骤(b)中，所述激光点的位置信息包括距离信息和角度信息；所述传感器装置包括带有旋转扫描机构的激光雷达。
4.根据权利要求3所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述待测车辆面向所述传感器装置的一侧设置有平板，所述平板和所述激光雷达的高度一致，优选的，所述待测车辆的两侧均设置有平板。
5.根据权利要求3所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述传感器装置还包括水平调节机构和高度调节机构，所述水平调节机构用于调节所述激光雷达的水平度，所述高度调节机构用于调节所述激光雷达的高度。
6.根据权利要求3所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述激光雷达是单线激光雷达。
7.根据权利要求3所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述二维坐标系为二维极坐标系。
8.根据权利要求4所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述二维极坐标系的原点对应所述激光雷达。
9.根据权利要求1所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，所述步骤(d)中，求解所述点云的最大内切圆之前，先滤掉明显不是车辆轨迹的点。
10.根据权利要求1所述的一种车辆通道圆轨迹测试方法，其特征在于，完成所述步骤(d)后，还包括：
(e)使所述待测车辆沿圆形轨迹反方向行走后，重复所述步骤(b)～所述步骤(d)。
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