CN116767275A - 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116767275A
CN116767275A CN202310743382.6A CN202310743382A CN116767275A CN 116767275 A CN116767275 A CN 116767275A CN 202310743382 A CN202310743382 A CN 202310743382A CN 116767275 A CN116767275 A CN 116767275A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
pose
vehicle
target vehicle
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310743382.6A
Other languages
English (en)
Inventor
熊峰
姜波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Haixing Zhijia Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Haixing Zhijia Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Haixing Zhijia Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Haixing Zhijia Technology Co Ltd
Priority to CN202310743382.6A priority Critical patent/CN116767275A/zh
Publication of CN116767275A publication Critical patent/CN116767275A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • B60W2300/121—Fork lift trucks, Clarks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/20—Static objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802—Longitudinal distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/805—Azimuth angle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及无人驾驶技术领域，公开了车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：获取目标托盘的位姿，以确定目标车辆的目标停靠位姿以及参考线；基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数；基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点；控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。本发明无需预先进行路径规划，基于目标停靠位姿减少规划所需的时间，提高整体效率，基于目标停靠位姿控制车辆，实现车辆段距离行驶的高精度自主到位。

Description

车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无人驾驶技术领域，具体涉及车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着自动化和智能化的发展，无人运输车已广泛应用于园区物流运输，无人叉车具有高效、独立、安全等特性，已开始逐步替代人工完成搬运、装载、卸料等工作，其中，无人叉车作为最热门的园区无人运输车，已经在工业制造、物流、仓储等行业发挥重要作用。在实际作业中，依然面临一大难题——无人叉车的“最后一米”，即托盘必须按设定位置和角度摆放才可成功叉取，当托盘摆放位姿与设定位姿存在较大偏差时，叉车需要在短距离内快速调整位置与姿态使其满足叉取条件。
当前的车辆控制方法大多应用于无人车辆的路径跟踪场景，更多注重跟踪的平顺性与稳定性，而叉车作业场景往往空间较小，需要快速调整，并且无需考虑舒适性。另外，货物的摆放可能不是正的，无人叉车移动至货物位置后难以准确对准货物托盘，影响工作效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决无人叉车叉取货物时准确度不高的问题。
第一方面，本发明提供了一种车辆控制方法，所述方法包括：
获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿；
基于所述目标托盘的位姿确定参考线；
基于所述参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数；
基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点；
控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
本实施例提供的车辆方法，获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿以及参考线；基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数；基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点；控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。该方法无需预先进行路径规划，基于目标停靠位姿减少规划所需的时间，提高整体效率，基于目标停靠位姿控制车辆，实现车辆段距离行驶的高精度自主到位。
在一些可选的实施方式中，所述获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿，包括：
获取目标托盘的位姿；
基于所述目标托盘的位姿以及目标车辆的结构参数，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时所述目标车辆与所述目标托盘之间的叉取距离；
基于所述叉取距离以及目标托盘的位姿，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时的目标停靠位姿。
在一些可选的实施方式中，所述基于所述目标托盘的位姿确定参考线，包括：
基于所述目标停靠位姿确定所述目标停靠位姿在所述目标托盘上的第一投影点；
将所述投影点与所述目标停靠位姿的连线的延长线确定为所述参考线，所述参考线垂直于所述目标托盘。
在一些可选的实施方式中，所述距离参数包括第一距离和第二距离，所述基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数，包括：
基于所述目标车辆的当前位姿与所述角度参数计算所述目标车辆到所述参考线的垂直距离，以确定第一距离；
基于所述目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆在所述参考线上的第二投影点；
基于所述角度参数计算所述第二投影点到所述目标停靠位姿之间的第二距离。
在一些可选的实施方式中，所述基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点，包括：
基于所述第一距离、所述第二距离以及预设系数计算瞄准距离；
基于所述第二距离与瞄准距离的差、角度参数以及所述目标停靠位姿计算所述路径点的坐标，以确定所述路径点。
在一些可选的实施方式中，所述控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿，包括：
基于预设夹角系数、目标车辆的当前行驶速度、目标车辆的结构参数以及所述目标车辆到所述路径点的偏转角，计算转角控制量；
基于所述转角控制量控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
在一些可选的实施方式中，所述获取目标托盘的位姿，包括：
接收目标车辆的工作指令，所述工作指令包括装载点的位姿信息；
基于所述装载点的位姿信息以及所述目标车辆的结构参数控制所述目标车辆移动至目标检测点；
当所述目标车辆移动至目标检测点，获取所述目标托盘的位姿。
第二方面，本发明提供了一种车辆控制装置，所述装置包括：
位姿获取模块，用于获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿；
参考线确定模块，用于基于所述目标托盘的位姿确定参考线；
参数确定模块，用于基于所述参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数；
路径点确定模块，用于基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点；
车辆控制模块，用于控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆控制方法。
第四方面，本发明提供了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计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的车辆控制方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的车辆控制的示意图；
图3是根据本发明实施例的车辆控制方法的示意图；
图4是根据本发明实施例的车辆控制装置的结构框图；
图5是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当前的车辆控制方法大多应用于无人车辆的路径跟踪场景，更多注重跟踪的平顺性与稳定性，而叉车作业场景往往空间较小，需要快速调整，并且无需考虑舒适性。在高精度作业场景下，叉车叉取动作对横向误差和航向误差均有较高的精度要求。实际作业场景空间有限，由于在货叉进入托盘前，叉车需要将货叉调整至和托盘插孔完全对齐，因此货叉的存在会进一步压缩叉车运动空间。对于上述行驶距离短、初始误差大且精度要求高的场景，现有控制方法无法很好的适配。基于此，本发明实施例提供了一种车辆控制方法。
根据本发明实施例，提供了一种车辆控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种车辆控制方法，可用于无人驾驶车辆，图1是根据本发明实施例的车辆控制方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S11，获取目标托盘的位姿，以确定目标车辆的目标停靠位姿。
目标车辆为无人驾驶车辆，在本实施方式中具体可指无人驾驶叉车，目标托盘上装载有货物，目标托盘的位姿可通过安装于目标车辆上的检测装置获取，检测装置可以指传感器。
当目标车辆处于目标停靠位姿时，目标车辆的货叉可以精准对齐目标托盘并插入目标托盘的插孔，叉取目标托盘，从而实现货物的装载。在实际应用场景中，目标车辆可在接收到货物装载指令后开始获取目标托盘的位姿，根据叉车的参数以及目标托盘的位姿确定目标停靠位姿。目标停靠位姿与目标托盘的朝向一致，目标托盘可以认为是一个立方体，其面向叉车的前表面与目标车辆的货叉垂直。
步骤S12，基于目标托盘的位姿确定参考线。
参考线为垂直于目标托盘面向目标车辆的前表面的虚拟线段，由无数离散的点构成，这些点的集合构成参考线的特征。以目标停靠位姿为起点，并在垂直的虚拟线段上以固定步长插值得到若干离散点，在车辆行驶过程中对离散点的坐标、方向、速度以及加速度等变量赋值。
步骤S13，基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数。
角度参数包括目标托盘的朝向，设定预设角度参考线与参考线的夹角为目标托盘的朝向。距离参数包括目标车辆相对于目标停靠位姿的横向距离和纵向距离，即目标车辆的当前位姿到参考线的距离。
步骤S14，基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点。
路径点为目标车辆的移动至目标停靠位姿过程中经过的，路径点为参考线上的点。通过目标车辆的当前位姿找到参考线上最近的路径点，以该路径点为起点行驶。
具体计算方法在下文中介绍。
步骤S15，控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。
目标车辆根据转角控制量调整行驶方向和行驶距离，到达路径点后判断是否抵达目标停靠位姿，若未抵达，则重复步骤S11到步骤S15的过程，直至到达目标停靠位姿。
通过目标车辆指向目标停靠位姿的向量投影到目标停靠位姿的方向上，该值有正负号，当该值小于预设到位阈值，则可判定目标车辆已到达目标停靠位姿。
具体方式在下文中介绍。
本实施例提供的车辆方法，获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿以及参考线；基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数；基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点；控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。该方法无需预先进行路径规划，基于目标停靠位姿减少规划所需的时间，提高整体效率，基于目标停靠位姿控制车辆，实现车辆段距离行驶的高精度自主到位。
在本实施例中提供了一种车辆控制方法，可用于无人驾驶车辆，该方法包括如下步骤：
步骤S21，获取目标托盘的位姿，以确定目标车辆的目标停靠位姿。
具体地，上述步骤S21，包括如下步骤：
步骤S211，获取目标托盘的位姿。
可通过检测设备获取目标托盘的位姿。
步骤S212，基于目标托盘的位姿以及目标车辆的结构参数，确定目标车辆叉取目标托盘时目标车辆与目标托盘之间的叉取距离。
目标车辆的结构参数包括可包括车辆的尺寸，具体以目标车辆为叉车为例，叉取距离为定位点到货叉顶端的距离，若定位点为后轴中心，叉取距离即为货叉的长度。
步骤S213，基于叉取距离以及目标托盘的位姿，确定目标车辆叉取目标托盘时的目标停靠位姿。
目标停靠位姿包括目标车辆的停靠方向与位置，为了保证目标车辆在目标停靠位姿时目标托盘已被货叉叉取，目标托盘与货物在货叉上，根据叉取距离即可确定目标车辆的停靠位置。为了保证货叉能精准插入目标托盘的插孔，货叉应与目标托盘的插孔所在面垂直，即可确定目标车辆停靠时的方向。
步骤S22，基于目标托盘的位姿确定参考线。
详细请参见图1所示实施例的步骤S12，在此不再赘述。
步骤S23，基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数。
详细请参见图1所示实施例的步骤S13，在此不再赘述。
步骤S24，基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点。
详细请参见图1所示实施例的步骤S14，在此不再赘述。
步骤S25，控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。
详细请参见图1所示实施例的步骤S15，在此不再赘述。
在一些可选的实施方式中，上述步骤S211包括：
步骤a1，接收目标车辆的工作指令，所述工作指令包括装载点的位姿信息。
实际生产场景中，当需要进行货物装载运输时，可由人工通过操作相关设备下发工作指令，指示目标车辆执行货物叉取任务。装载点的位姿信息是指工厂环境中用于放置货物而在地面所绘制的框的位姿，可由前期人工采集后存入数据库，当下发指令时直接获取并发出。
步骤a2，基于装载点的位姿信息以及目标车辆的结构参数控制目标车辆移动至目标检测点。
托盘的实际位姿可能会与装载点位姿存在一定偏差，为了获取目标托盘的实际位姿，目标检测点一般根据车身长度以及所在环境的空间大小进行确定，通常目标检测点距离目标托盘大约2.5米至3米，具体不做限制。
步骤a3，当目标车辆移动至目标检测点，获取目标托盘的位姿。
在确定目标检测点后，目标车辆移动至目标检测点，并通过检测设备获取目标托盘的位姿。如图2所示，B点为目标检测点，A点为目标停靠位姿。
本实施例提供的车辆控制方法，结合目标车辆的结构参数确定目标检测点，进而获取目标托盘的位姿，用于避免目标托盘位姿与装载点位姿不一致的情况，提高后续目标车辆控制的准确性。
在本实施例中提供了一种车辆控制方法，可用于无人驾驶车辆，该方法包括如下步骤：
步骤S31，获取目标托盘的位姿，以确定目标车辆的目标停靠位姿。
详细请参见图1所示实施例的步骤S11，在此不再赘述。
步骤S32，基于目标托盘的位姿确定参考线。
具体地，上述步骤S32包括如下步骤：
步骤S321，基于目标停靠位姿确定目标停靠位姿在目标托盘上的第一投影点。
步骤S322，将投影点与目标停靠位姿的连线的延长线确定为参考线。
如图2所示，目标停靠位姿为A点，目标停靠位姿在目标托盘上的第一投影点为C点。参考线垂直于目标托盘。
步骤S33，基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数。
详细请参见图1所示实施例的步骤S13，在此不再赘述。
步骤S34，基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点。
详细请参见图1所示实施例的步骤S14，在此不再赘述。
步骤S35，控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。
详细请参见图1所示实施例的步骤S15，在此不再赘述。
本实施例提供的车辆控制方法，基于目标停靠位姿生成参考线，无需规划模块参与，仅有车辆中的控制模块完成，可提升整体运行效率。
在本实施例中提供了一种车辆控制方法，可用于无人驾驶车辆，该方法包括如下步骤：
步骤S41，获取目标托盘的位姿，以确定目标车辆的目标停靠位姿。
详细请参见图1所示实施例的步骤S11，在此不再赘述。
步骤S42，基于目标托盘的位姿确定参考线。
详细请参见图1所示实施例的步骤S12，在此不再赘述。
步骤S43，基于参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于角度参数以及目标车辆的当前位姿确定目标车辆到参考线的距离参数。
具体地，距离参数包括第一距离和第二距离，上述步骤S43包括如下步骤：
步骤S431，基于目标车辆的当前位姿计算目标车辆到参考线的垂直距离，以确定第一距离；
步骤S432，基于目标车辆的当前位姿确定目标车辆在参考线上的第二投影点；
步骤S433，计算第二投影点到目标停靠位姿之间的第二距离。
目标车辆的当前位姿包括目标车辆当前在全局坐标系下的位置及姿态信息，可以反映车辆与参考线之间的误差，包括横向误差、航向误差、纵向距离等。
第一距离为横向误差是自动驾驶控制技术中的基本量，是表示车辆与路径横向偏差的变量，计算方式为用车辆指向预瞄点的向量向路径方向投影，即向量乘以路径法向量得到的值。
如图2所示，第一距离elat的计算方式如下：
elat＝dycosθ-dxsinθ
第二投影点为E点，第二距离dtarget的计算方式如下：
dtarget＝dxcosθ+dysinθ
其中，θ表示角度参数。
步骤S44，基于距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定参考线上的路径点。
具体地，上述步骤S44包括如下步骤：
步骤S441，基于第一距离、第二距离以及预设系数计算瞄准距离。
如图2所示，瞄准距离Lpre的计算方式如下：
其中，kl表示第一距离系数，kv表示第二距离系数，Lo表示预设预瞄距离，elat表示第一距离，dtarget表示第二距离。
预设系数包括第一距离系数和第二距离系数，预瞄距离与横向误差项elat负相关，第一距离系数用于调节不同横向误差下的预瞄距离；预瞄距离与纵向距离dtarget正相关，第二距离系数用于调节不同纵向距离下的预瞄距离。预设预瞄距离用于避免公式计算得到的预瞄距离Lpre过小。
步骤S442，基于第二距离与瞄准距离的差、角度参数以及目标停靠位姿计算路径点的坐标，以确定路径点。
如图2所示，路径点D点的坐标计算方式如下：
xpre＝xtarget+(dtarget-Lpre)cosθ
ypre＝ytarget+(dtarget-Lpre)sinθ
其中，xtarget表示目标停靠位姿的横坐标，ytarget表示目标停靠位姿的纵坐标，dtarget表示第二距离，Lpre表示瞄准距离。
步骤S45，控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。
详细请参见图1所示实施例的步骤S15，在此不再赘述。
本实施例提供的车辆控制方法，基于实时的车辆状态信息，以横向误差的阶乘形式计算预瞄距离，自适应的动态选取路径点，使车辆在短距离内快速调整位姿，并在达到作业条件后保持高精度行驶，实现稳定托盘叉取作业。
在一些可选的实施方式中，上述图1中的步骤S15包括如下步骤：
步骤S51，基于预设夹角系数、目标车辆的当前行驶速度、目标车辆的结构参数以及目标车辆到路径点的偏转角，计算转角控制量。
转角控制量δ的计算方式如下：
其中，ω表示目标车辆的横摆角速度，kα表示预设夹角系数，α表示偏转角，v表示目标车辆的行驶速度，vf表示车轮速度，L表示车轮轴距，L表示运动旋转半径，δlat表示第一距离的补偿控制项，δheading表示航向误差的补偿控制项。
第一距离的补偿控制项和航向误差的补偿控制项分别可根据实际的第一距离和航向误差进行设定。转角控制量可以是车辆的前轮转角控制量。
偏转角为车辆当前航向与到路径点之间的偏移角度，请参照图2。
步骤S52，基于转角控制量控制目标车辆移动至路径点，直至目标车辆到达目标停靠位姿。
目标车辆根据转角控制量调整行驶方向和行驶距离，到达路径点后判断是否抵达目标停靠位姿，若未抵达，则重复步骤S11到步骤S15的过程，直至到达目标停靠位姿。通过目标车辆指向目标停靠位姿的向量投影到目标停靠位姿的方向上，该值有正负号，当该值小于预设到位阈值，则可判定目标车辆已到达目标停靠位姿。
下面提供一个具体实施例来说明车辆控制方法是如何实现的。
以目标车辆为无人叉车为例，无人叉车在园区内进行货物搬运作业，将货物从园区内部的x点搬运至园区内的y点。工作人员操作作业指令平台将工作指令发送至无人叉车计算平台，其中包括装载点的位姿信息；无人叉车接收到工作指令后，进行托盘位姿检测，并输出结果至控制模块；控制模块基于检测结果，生成虚拟参考线，并计算当前误差状态量，即距离参数；基于距离参数确定路径点，移动至路径点。随着第一距离变化，预瞄距离也会自适应动态调整，第一距离越大，则预瞄距离越小，预瞄方向会指向虚拟参考线较近点，当第一距离越小，预瞄距离将越来越大，车辆预瞄方向则会趋向目标方向；随着车辆行驶，第一距离将趋向于零，因此预瞄距离也会随之增大，车辆的行驶方向将趋向于目标方向。这个过程中，随着预瞄距离的自适应调整，车辆的横向误差和航向误差都会收敛，最终车辆以高精度完成托盘叉取作业。
如图3所示，车辆从初始位置到上线，确定路径点后调整航向，在行驶过程中不断确认精度计算每一个路径点，直至成功叉取。由预瞄距离的长度实现不同的车辆控制效果，实现快速上线、对齐、执行叉取等一系列动作，完成托盘的高精度装载叉取作业。
在本实施例中还提供了一种车辆控制装置，该装置用于实现上述实施例及实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种车辆控制装置，如图4所示，包括：
位姿获取模块61，用于获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿；
参考线确定模块62，用于基于所述目标托盘的位姿确定参考线；
参数确定模块63，用于基于所述参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数；
路径点确定模块64，用于基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点；
车辆控制模块65，用于控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
在一些可选的实施方式中，位姿获取模块61包括：
位姿获取单元，用于获取目标托盘的位姿；
距离确定单元，用于基于所述目标托盘的位姿以及目标车辆的结构参数，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时所述目标车辆与所述目标托盘之间的叉取距离；
位姿确定单元，用于基于所述叉取距离以及目标托盘的位姿，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时的目标停靠位姿。
在一些可选的实施方式中，参考线确定模块62包括：
第一投影点确定单元，用于基于所述目标停靠位姿确定所述目标停靠位姿在所述目标托盘上的第一投影点；
参考线确定单元，用于将所述投影点与所述目标停靠位姿的连线的延长线确定为所述参考线，所述参考线垂直于所述目标托盘。
在一些可选的实施方式中，所述距离参数包括第一距离和第二距离，参数确定模块63包括：
第一距离计算单元，用于基于所述目标车辆的当前位姿与所述角度参数计算所述目标车辆到所述参考线的垂直距离，以确定第一距离；
第二投影点确定单元，用于基于所述目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆在所述参考线上的第二投影点；
第二距离确定单元，用于基于所述角度参数计算所述第二投影点到所述目标停靠位姿之间的第二距离。
在一些可选的实施方式中，路径点确定模块64包括：
瞄准距离确定单元，用于基于所述第一距离、所述第二距离以及预设系数计算瞄准距离；
路径点确定单元，用于基于所述第二距离与瞄准距离的差、角度参数以及所述目标停靠位姿计算所述路径点的坐标，以确定所述路径点。
在一些可选的实施方式中，车辆控制模块65包括：
控制量计算单元，用于基于预设夹角系数、目标车辆的当前行驶速度、目标车辆的结构参数以及所述目标车辆到所述路径点的偏转角，计算转角控制量；
位姿确定单元，用于基于所述转角控制量控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
在一些可选的实施方式中，位姿获取单元包括：
指令接收子单元，用于接收目标车辆的工作指令，所述工作指令包括装载点的位姿信息；
车辆移动子单元，用于基于所述装载点的位姿信息以及所述目标车辆的结构参数控制所述目标车辆移动至目标检测点；
位姿获取子单元，用于当所述目标车辆移动至目标检测点，获取所述目标托盘的位姿。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本实施例中的车辆控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指通用电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图4所示的车辆控制装置。
请参阅图5，图5是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图5所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图5中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
其中，所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿；
基于所述目标托盘的位姿确定参考线；
基于所述参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数；
基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点；
控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿，包括：
获取目标托盘的位姿；
基于所述目标托盘的位姿以及目标车辆的结构参数，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时所述目标车辆与所述目标托盘之间的叉取距离；
基于所述叉取距离以及目标托盘的位姿，确定所述目标车辆叉取所述目标托盘时的目标停靠位姿。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标托盘的位姿确定参考线，包括：
基于所述目标停靠位姿确定所述目标停靠位姿在所述目标托盘上的第一投影点；
将所述投影点与所述目标停靠位姿的连线的延长线确定为所述参考线，所述参考线垂直于所述目标托盘。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离参数包括第一距离和第二距离，所述基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数，包括：
基于所述目标车辆的当前位姿与所述角度参数计算所述目标车辆到所述参考线的垂直距离，以确定第一距离；
基于所述目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆在所述参考线上的第二投影点；
基于所述角度参数计算所述第二投影点到所述目标停靠位姿之间的第二距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点，包括：
基于所述第一距离、所述第二距离以及预设系数计算瞄准距离；
基于所述第二距离与瞄准距离的差、角度参数以及所述目标停靠位姿计算所述路径点的坐标，以确定所述路径点。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿，包括：
基于预设夹角系数、目标车辆的当前行驶速度、目标车辆的结构参数以及所述目标车辆到所述路径点的偏转角，计算转角控制量；
基于所述转角控制量控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标托盘的位姿，包括：
接收目标车辆的工作指令，所述工作指令包括装载点的位姿信息；
基于所述装载点的位姿信息以及所述目标车辆的结构参数控制所述目标车辆移动至目标检测点；
当所述目标车辆移动至目标检测点，获取所述目标托盘的位姿。
8.一种车辆控制装置，其特征在于，所述装置包括：
位姿获取模块，用于获取目标托盘的位姿，以确定所述目标车辆的目标停靠位姿；
参考线确定模块，用于基于所述目标托盘的位姿确定参考线；
参数确定模块，用于基于所述参考线与预设角度参考线确定角度参数，并基于所述角度参数以及目标车辆的当前位姿确定所述目标车辆到所述参考线的距离参数；
路径点确定模块，用于基于所述距离参数、角度参数以及目标停靠位姿确定所述参考线上的路径点；
车辆控制模块，用于控制所述目标车辆移动至所述路径点，直至所述目标车辆到达所述目标停靠位姿。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的车辆控制方法。
10.一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计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的车辆控制方法。
CN202310743382.6A 2023-06-21 2023-06-21 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质 Pending CN116767275A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310743382.6A CN116767275A (zh) 2023-06-21 2023-06-21 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310743382.6A CN116767275A (zh) 2023-06-21 2023-06-21 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116767275A true CN116767275A (zh) 2023-09-19

Family

ID=87985479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310743382.6A Pending CN116767275A (zh) 2023-06-21 2023-06-21 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116767275A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110796063B (zh) 用于检测车位的方法、装置、设备、存储介质以及车辆
EP0595416B1 (en) Method and apparatus for smooth control of a vehicle with automatic recovery from interference
US20220089184A1 (en) Vehicle obstacle-avoidance method, apparatus and vehicle
Kelly et al. Field and service applications-an infrastructure-free automated guided vehicle based on computer vision-an effort to make an industrial robot vehicle that can operate without supporting infrastructure
CN110969655A (zh) 用于检测车位的方法、装置、设备、存储介质以及车辆
US7747348B2 (en) Method and apparatus for using rotational movement amount of mobile device and computer-readable recording medium for storing computer program
CN110789529B (zh) 车辆的控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN112793585B (zh) 一种自动驾驶的轨迹跟踪控制方法
WO2021093413A1 (zh) 获取运输设备的姿态调整参数方法、运输设备及存储介质
CN112896147A (zh) 用于矿用车辆的双向定位泊车控制方法及装置
CN113183975A (zh) 自动驾驶车辆的控制方法、装置、设备以及存储介质
EP2527943A1 (en) Vehicle navigation
CN114413791B (zh) 一种舵轮式叉车舵轮零偏角的检测方法、系统及装置
CN114911226B (zh) 搬运车行驶控制方法、装置及搬运车
CN114714357A (zh) 一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质
WO2020076427A1 (en) Automated reverse implement parking
CN116767275A (zh) 车辆控制方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111169470B (zh) 一种自动泊车方法、装置及电子设备
CN112867661B (zh) 用于使车辆运动到目标定位中的横向转向方法和横向转向设备及其车辆
CN108445893A (zh) 一种移动机器人控制器及移动机器人
CN114001729A (zh) 定位方法、装置及电子设备
CN113135242A (zh) 智能固定系统和方法
CN114419164B (zh) 位姿标定数据生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN115718486A (zh) 轨迹跟踪方法、装置、设备及计算机可读存储介质
CN116892933A (zh) 一种叉车与目标物体的对位方法、装置及计算机设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination