CN117184085A - 无人驾驶车辆的倒车转向控制系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种无人驾驶车辆的倒车转向控制系统及车辆，涉及无人驾驶技术领域。车辆包括车头和车尾，系统包括：位于车头对称设置的第一感知装置和第二感知装置，所述第一感知装置用于感测第一距离，第一距离为第一感知装置和目标参照物之间的距离；第二感知装置用于感测第二距离，第二距离为第二感知装置和目标参照物之间的距离；车身姿态检测模块用于根据第一距离、第二距离、第三距离和第四距离，获取车辆在倒车过程中相对目标参照物的车身姿态；转向控制模块，用于根据车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据转向控制策略对车辆进行转向控制。本公开提高了无人驾驶车辆倒车场景下的转向控制精度。

Description

无人驾驶车辆的倒车转向控制系统及车辆

技术领域

本公开涉及无人驾驶技术领域，具体涉及一种无人驾驶车辆的倒车转向控制系统及车辆。

背景技术

作为智能矿山的重要组成部分，矿区无人驾驶技术日趋成熟。矿区无人驾驶技术提高了矿区生产作业效率，降低了矿区运营管理成本，促进了矿业的安全绿色发展。

目前，相关技术中一般是基于安装在无人驾驶车辆的车头附近的实时差分RTK(Real time kinematic，RTK)定位设备或激光雷达进行卸载停靠定位，以根据停靠定位控制无人驾驶车辆停靠至指定位置，例如，碎料倾倒口、废料倾倒口等位置。

但是，由于矿区的无人驾驶车辆自身体积较大，以及存在车辆制造工艺差异、车辆一致性差异、以及停靠区域地面情况差异等问题，相关技术中的车辆停靠控制的方式仍无法很好地满足上述位置的高精度停靠要求，仍存在无法有效地控制车辆停靠到位的问题。

发明内容

本公开提供了一种无人驾驶车辆的倒车转向控制系统及车辆，解决了无人驾驶车辆倒车转向控制精度不佳的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种无人驾驶车辆的倒车转向控制系统，所述无人驾驶车辆包括车头和车尾，所述系统包括：

位于所述车头并相对车辆对称设置的第一感知装置和第二感知装置，所述第一感知装置和所述第二感知装置用于感知车辆周围环境；所述第一感知装置用于感测第一距离，所述第一距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间的距离；所述第二感知装置用于感测第二距离，所述第二距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述目标参照物之间的距离；

车身姿态检测模块，用于根据所述第一距离、所述第二距离、第三距离和第四距离获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态；其中，所述第三距离为所述第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的距离，所述第一指定位置和所述第一感知装置位于所述车辆的一侧，所述第二指定位置和所述第二感知装置位于所述车辆的另一侧，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对所述车辆对称设置。

转向控制模块，用于根据所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制。

在一种可能的实现方式中，所述车身姿态检测模块，还用于计算所述第一距离和所述第三距离之间的差值得到第一差值，以及计算所述第二距离和所述第四距离之间的差值得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

在一种可能的实现方式中，所述车身姿态检测模块，还用于获取所述第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息，并根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及所述距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度；

所述转向控制模块，用于根据所述车辆相对所述目标参照物的角度确定对所述车辆的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述车辆相对所述目标参照物的角度满足角度阈值要求。

在一种可能的实现方式中，所述车身姿态检测模块，还用于根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态；

所述转向控制模块，用于根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

在一种可能的实现方式中，所述第一指定位置位于所述车辆一侧后车轮的正后方的切面上；所述第二指定位置位于所述车辆另一侧后车轮的正后方的切面上。

在一种可能的实现方式中，所述第三距离为预先标定的所述第一感知装置和所述第一指定位置之间的距离，所述第四距离为预先标定的所述第二感知装置和所述第二指定位置之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述车尾设置有第一标志物和第二标志物，所述第一标志物设置于所述第一指定位置，所述第二标志物设置于所述第二指定位置；

所述第三距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和所述第一标志物之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述第二标志物之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述车身姿态检测模块用于在以下至少之一的情况下获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态：

响应于所述车辆处于驶入卸载位的进程中或者车身全部进入卸载位；

响应于所述第一感知装置和所述第二感知装置均感测到所述目标参照物，且所述第一距离和所述第二距离均小于第一距离阈值；

响应于位于车辆后方的第三感知装置感测到所述第三感知装置到所述目标参照物的距离不超过第二距离阈值，所述第三感知装置用于感知车辆周围环境；

响应于接收到云控平台或者路侧设备发送的控制指令。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：倒车控制模块，用于根据所述第一差值和/或所述第二差值控制所述车辆倒车至目标位置。

第二方面，提供了一种无人驾驶车辆，所述无人驾驶车辆包括如上所述的方面的无人驾驶车辆的倒车转向控制系统。

本公开提供的技术方案的有益效果至少包括：

由上述技术方案可知，本公开实施例可以通过利用相对于车辆的车头对称设置的第一感知装置和第二感知装置，感测第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间第一距离、以及第二感知装置和目标参照物之间的第二距离，进而车身姿态检测模块可以根据第一距离、第二距离、第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的第三距离和第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的第四距离，获取车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态，使得转向控制模块能够根据车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，由于可以根据利用感知装置所感测到的车辆两侧分别与目标参照物的距离、以及感知装置与车辆两侧指定位置的距离，获得车辆在倒车过程中的车身姿态信息，并基于车身姿态信息调整车辆行驶方向，以控制无人驾驶车辆快速有效地完成转向控制，从而提高了无人驾驶车辆倒车过程中转向控制的可靠性和精度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车转向控制系统的示意图；

图2是本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车转向控制系统的一种应用场景的示意图；

图3是本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车转向控制系统的另一种应用场景的示意图；

图4是本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开实施例中所涉及的终端设备可以包括但不限于手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(TabletComputer)等智能设备；显示设备可以包括但不限于个人电脑、电视等具有显示功能的设备。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参考图1和图2，其示出了本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车控制系统和该系统的一种应用场景的示意图。该无人驾驶车辆10包括车头11和车尾12，该无人驾驶车辆的倒车控制系统包括位于所述车头11并相对车辆对称设置的第一感知装置131和第二感知装置132、车身姿态检测模块16和转向控制模块17。

第一感知装置和第二感知装置可以用于感知车辆周围环境。其中，第一感知装置可以用于感测第一距离，所述第一距离可以为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间的距离。所述第二感知装置用于感测第二距离，所述第二距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述目标参照物之间的距离。

车身姿态检测模块，可以用于根据所述第一距离、所述第二距离、第三距离和第四距离获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。其中，所述第三距离为所述第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的距离，所述第一指定位置和所述第一感知装置位于所述车辆的一侧，所述第二指定位置和所述第二感知装置位于所述车辆的另一侧，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对所述车辆对称设置。

转向控制模块，可以用于根据所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制。

本公开中的无人驾驶车辆可以包括矿用运输车辆、无人驾驶物流车辆等。具体地，矿用运输车辆可以包括但不限于无人驾驶矿卡车、无人驾驶宽体车和无人驾驶铰接式矿车等。

本公开中的车尾是相对于车头的部位。该车尾可以包括货箱和货箱下方的车辆底盘等。

本公开中的目标参照物可以包括但不限于指定停靠区域的挡墙、停靠墩等目标停靠标志物。

本公开中的目标参照物设置于指定停靠区域、车尾所朝向的方向。目标参照物的设置，需要满足能够被感知装置感测到。在通过多个感知装置(例如2个)实现本公开控制功能的情况下，目标参照物需要能够被多个感知装置感测到。在通过多个感知装置(例如2个)实现本公开控制功能的情况下，目标参照物可以是一个完整结构，或者多个分离的结构。

示例性的，挡墙可以设置于指定停靠区域、车尾所朝向的方向。挡墙的设置，需要满足能够被感知装置感测到。在通过多个感知装置(例如2个)实现本公开控制功能的情况下，挡墙需要能够被多个感知装置感测到。在通过多个感知装置(例如2个)实现本公开控制功能的情况下，挡墙可以是一个完整结构，或者多个分离的结构。

本公开中的车身姿态检测模块可以设置在车辆本地，或者也可以远程设置。例如，可以通过与车辆建立通信连接的云控平台接收距离数据并实现判断。

本公开中的转向控制模块可以设置在车辆本地，或者也可以远程设置。例如，可以通过与车辆建立通信连接的云控平台进行倒车控制；或者，也可以通过与车辆建立通信连接的远程遥控驾驶平台进行控制。

本公开中的第一感知装置和第二感知装置可以包括但不限于激光雷达、激光测距仪、以及其他可以测量距离的感知装置。

其中，第一感知装置和第二感知装置可以是车辆为了实现本申请功能而额外设置的感知装置，或者，也可以利用车辆传统设置的感知装置，特别之处在于，该感知装置需要调整为其感知范围能够涵盖标志物和目标参照物所在的区域。

本公开的实施例，可以通过利用相对于车辆的车头对称设置的第一感知装置和第二感知装置，感测第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间第一距离、以及第二感知装置和目标参照物之间的第二距离，进而车身姿态检测模块可以根据第一距离、第二距离、第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的第三距离和第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的第四距离，获取车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态，使得转向控制模块能够根据车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，由于可以利用感知装置所感测到的车辆两侧分别与目标参照物的距离、以及感知装置与车辆两侧指定位置的距离，获得车辆在倒车过程中的姿态信息，并基于姿态信息调整车辆行驶方向，以控制无人驾驶车辆快速有效地完成转向控制，从而提高了无人驾驶车辆倒车过程中转向控制的可靠性和精度。

可选地，在本公开的实施例中，所述车身姿态检测模块，还可以用于计算所述第一距离和所述第三距离之间的差值得到第一差值，以及计算所述第二距离和所述第四距离之间的差值得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

这里，车辆相对所述目标参照物的车身姿态可以包括车辆与目标参照物垂直、车辆与目标参照物不垂直等。

在实施例中的一种情况是，所述车身姿态检测模块，具体可以用于获取所述第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息，并根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及所述距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度，进而所述转向控制模块，可以用于根据所述车辆相对所述目标参照物的角度确定对所述车辆的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述车辆相对所述目标参照物的角度满足角度阈值要求。

具体地，角度阈值可以是根据车辆的行驶方向和目标参照物的位置所确定的，优先地，角度阈值可以为零度。

优选地，车身姿态检测模块可以用于利用如下公式(1)，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度：

θ＝arcsin(d÷L_b) (1)

其中，θ可以表示车辆相对所述目标参照物的角度，即车身姿态，d可以表示第一差值和第二差值之间的差值，L_b可以表示第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息。

示例性的，如图3所示，d1可以表示第一差值，d2可以表示第二差值，d可以表示第一差值d1和第二差值d2之间的差值，根据如上公式(1)可以计算得到车辆相对挡墙20的角度θ。

这里，该第一指定位置和第二指定位置之间的距离信息还可以是车辆车身的宽度。第一指定位置和第二指定位置之间的距离信息还可以是车辆后车轮的轮距。

可选地，所述车身姿态检测模块，还可以用于获取所述第一指定位置和所述第二指定位置，可以根据第一指定位置和所述第二指定位置，计算得到第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息。

可以理解的是，如图3所示，车辆可以是处于近似接近目标参照物的情况，或者，车辆可以是处于近似垂直于目标参照物的情况，这样，感知装置与目标参照物的直线距离和垂直距离是近似的。这里，L1可以是第一感知装置131与挡墙20的垂直距离，L3可以是第一感知装置131与第一指定位置之间的直线距离。同理，L2可以是第二感知装置132与挡墙20的垂直距离，L4可以是第二感知装置132与第二指定位置之间的直线距离。

在实施例中的另一种情况是，所述车身姿态检测模块，可以用于根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态，进而所述转向控制模块，可以用于根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

具体地，首先，车身姿态检测模块可以用于根据第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态，根据车身姿态，确定车辆转向方向信息和转向幅度信息，根据车辆转向方向信息和转向幅度信息，可以获得转向控制策略。其次，转向控制模块，可以用于根据所述转向控制策略对车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

优选地，差值阈值可以是零。指定条件可以包括差值的正负为非正非负。

可以理解的是，如图3所示，这里，可以利用车身姿态检测模块计算第一距离L1和第三距离L3之间的差值d1，与第二距离L2和第四距离L4之间的差值d2的差值，以获得d1和d2的接近程度，进而可以根据d1和d2的接近程度，确定车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

这样，可以通过根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负的情况，确定车身姿态，以获得车辆的转向控制策略，以控制车辆快速有效地进行转向，进一步地提高了无人驾驶车辆倒车过程中转向控制的效率。

在本公开的实施例中，可选地，所述第一指定位置位于所述车辆一侧后车轮的正后方的切面上。所述第二指定位置位于所述车辆另一侧后车轮的正后方的切面上。

示例性的，第一指定位置151可以位于车辆右后车轮的正后方的车轮边缘，第二指定位置152可以位于车辆左后车轮的正后方的车轮边缘，如图2所示。

可选地，在本公开的实施例中，所述第三距离可以为预先标定的所述第一感知装置和所述第一指定位置之间的距离，所述第四距离可以为预先标定的所述第二感知装置和所述第二指定位置之间的距离。

示例性的，第一感知装置可以为右侧的第一激光雷达，第三距离可以为预先标定的右侧的第一激光雷达和车辆右后车轮的正后方的切面之间的距离。第二感知装置可以为左侧的第二激光雷达，第四距离可以为预先标定的左侧的第二激光雷达和车辆左后车轮的正后方的切面之间的距离。

可选地，车身姿态检测模块还可以用于根据车辆机械参数，确定第三距离和第四距离。

具体地，车辆机械参数可以包括但不限于感知装置的安装位置，后车轴的位置、后车轮的半径等。

示例性的，车身姿态检测模块还可以用于根据第一感知装置的安装位置与后车轴的位置之间的距离、以及后车轮的半径，直接计算得到第一感知装置到右后车轮后边缘的距离，即得到第三距离。

示例性的，车身姿态检测模块还可以用于根据第二感知装置的安装位置与后车轴的位置之间的距离、以及后车轮的半径，直接计算得到第二感知装置到左后车轮后边缘的距离，即得到第四距离。

在本公开的实施例中，可选地，所述车尾设置有第一标志物和第二标志物，所述第一标志物设置于所述第一指定位置，所述第二标志物设置于所述第二指定位置。

这里，第三距离为第一感知装置感测到的所述第一感知装置和所述第一标志物之间的距离。第四距离为第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述第二标志物之间的距离。

可选地，针对标记物的形态，可以是突出于车尾外壁设置的部件，或者，也可以是贴在车尾外壁上的特定标识(例如，反光条)等。

可选地，所述标志物朝向所述车头的一面(所在的平面)和所述车辆的后车轮的正后方相切。比如，标志物设置于货箱上，标志物朝向车头(感知装置)的一面的延伸面和车辆后车轮的正后方相切。再比如，标志物设置于货箱下方的车辆底盘上，标志物朝向车头(感知装置)的一面的延伸面和车辆后车轮的正后方相切。需要说明的是，这里的相切可以是绝对相切，或者，也可以存在允许范围内的误差。

这里，感知装置可以为激光雷达，该标志物朝向激光雷达的一面可以设置有反射条，激光雷达有尽可能多的线束能扫描到该标志物。

可选地，所述车尾包括货箱和货箱下方的底盘。所述标志物可以与所述货箱的外壁固定连接，比如，焊接。这样，可以保证标志物的稳固性。

可选地，标志物在本公开倒车控制功能启动时凸出于车尾侧壁设置，在本公开倒车控制功能未启用时贴合于车尾侧壁，这样可以在倒车控制功能未启用时节省车身所占空间，避免经过狭窄路段时发生刮蹭。

可选地，本公开倒车控制功能启动时，可以自动控制标志物从侧壁开设的容纳腔中弹出，在倒车控制功能关闭时，自动控制标志物收回所述容纳腔。

可选地，在车辆正向行驶至狭窄路段时，自动控制标志物收回所述容纳腔。

示例性的，如图2和图3所示，第一感知装置131和第二感知装置132设置于相对于车头11对称的位置，和/或，第一指定位置151和第二指定位置152设置于相对于车尾12对称的位置。第一感知装置131用于感测第一感知装置和指定停靠区域的右侧的挡墙20之间的第一距离L1。第二感知装置132用于感测第二感知装置和指定停靠区域的左侧的挡墙20之间的第二距离L2。第一指定位置151可以位于车辆右侧后车轮151的正后方的切面上。第二指定位置152可以位于车辆左侧后车轮152的正后方的切面上。第三距离L3可以为第一感知装置和车尾12的第一指定位置之间的距离，第四距离L4可以为第二感知装置和车尾12的第二指定位置之间的距离。

进一步地，第一标志物141设置于第一指定位置151，所述第二标志物142设置于第二指定位置152。这里，第三距离L3可以为第一感知装置感131测到的第一感知装置131和第一标志物141之间的距离，第四距离L4可以为第二感知装置132感测到的第二感知装置132和所述第二标志物141之间的距离。

可选地，第一感知装置可以为第一激光雷达，第二感知装置可以为第二激光雷达。

示例性的，如图2和3所示，第一激光雷达131安装在车头的右侧底盘上。右侧的第一标志物141朝向所述车头11的一面位于车辆右后车轮151的正后方的切面上，例如，标志物可以与货箱的右侧外壁固定连接。第二激光雷达132可以安装在车头的左侧底盘上。左侧的第二标志物142朝向所述车头11的一面位于车辆左后车轮152的正后方的切面上，例如，第二标志物142可以与货箱的左侧外壁固定连接。

示例性的，第一标志物和第二标志物的材质可以为不锈钢，厚度为0.3厘米至1厘米，宽度为20厘米至40厘米，高度为60厘米至80厘米，距离地面为150厘米至160厘米。第一标志物和第二标志物在面向激光雷达的侧面设置有反射条。这样，可以保证标志物的稳固性的同时，保证激光雷达有尽可能多的线束能扫描到该标志物。

在本公开的实施例中，所述车身姿态检测模块可以用于响应于所述车辆处于驶入卸载位的进程中或者车身全部进入卸载位，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

具体地，这里，在车辆驶入卸载位、或接近卸载区域的停靠位置的情况下，车身姿态检测模块可以用于获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态，根据车身姿态对车辆进行精细的转向控制。

可选地，所述车身姿态检测模块还可以用于响应于所述第一感知装置和所述第二感知装置均感测到所述目标参照物，且所述第一距离和所述第二距离均小于第一距离阈值，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

具体地，第一距离阈值可以是根据实际业务场景所确定的。第一距离阈值可以是根据车辆尺寸和卸载区域的大小所确定的。

可以理解的是，这里，在第一感知装置和所述第二感知装置均感测到目标参照物，第一距离和所述第二距离均小于第一距离阈值，即车辆接近目标参照物的情况下，车身姿态检测模块可以获取车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

可选地，所述车身姿态检测模块还可以用于响应于位于车辆后方的第三感知装置感测到所述第三感知装置到所述目标参照物的距离不超过第二距离阈值，所述第三感知装置用于感知车辆周围环境，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态，根据车身姿态对车辆进行精细的转向控制。这样，可以进一步地提升了车辆倒车过程中的转向控制精度和效率。

具体地，第三感知装置可以是设置于后方的激光雷达。第二距离阈值可以是根据实际业务场景所确定的，还可以是根据车辆尺寸和卸载区域的大小所确定的。

可选地，所述车身姿态检测模块还可以用于响应于接收到云控平台或者路侧设备发送的控制指令，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

在本公开的实施例中，可选地，所述系统还可以包括倒车控制模块，倒车控制模块可以用于根据所述第一差值和/或所述第二差值控制所述车辆倒车至目标位置。

可选的，在车身和挡墙接近垂直的情况下触发执行本方案的倒车转向控制策略。其中，在执行本方案之前，对车身的转向进行粗调，可以按照传统方式进行转向的控制，但是由于传统方式精细度较差，所以在车身和挡墙粗调结束后开始执行本方案进行转向的精细调节。

可选地，所述倒车控制模块还可以用于获取差值基准值，并判断所述第一差值是否达到差值基准值，和/或，所述第二差值是否达到差值基准值，基于判断结果确定所述车辆是否倒至所述目标位置。

这里，可以在第一差值和/或第二差值达到差值基准值，或者，第一差值和/或第二差值足够接近差值基准值的情况下，确定所述车辆倒至所述目标位置。

在第一差值和/或第二差值未达到差值基准值，或者，第一差值和/或第二差值没有足够接近差值基准值的情况下，确定所述车辆没有倒至所述目标位置，此时需要继续控制车辆调整位置。

示例性的，如图2和3所示，第一差值可以是右侧对应的第一距离L1和右侧对应的第三距离L3之间的差值。第二差值可以是左侧对应的第二距离L2和左侧对应的第四距离L4之间的差值。

在本具体实现过程的一种情况是，若第一差值达到差值基准值、且第二差值达到差值基准值，则可以确定无人驾驶车辆倒至目标位置，无人驾驶车辆可以停靠在该目标位置。

本具体实现过程的另一种情况是，若第一差值未达到差值基准值，和/或，第二差值未达到差值基准值，则确定无人驾驶车辆未倒至目标位置。

在本公开的实施例中，可选地，不同的车辆装载情况和/或不同的指定停靠区域的标准停车位置，对应不同的差值基准值。相较于仅设置单一的差值基准值，可以解决同一车辆在不同空重载情况下车身变化而带来的停靠误差。以及，可以针对不同的卸载区域设置适合的差值基准值，进而保证各个卸载区均可以实现精准停靠。

在本公开的实施例中，可选地，无人驾驶车辆的装载情况可以包括但不限于空载、重载等情况。可选地，本公开可以针对倒车停靠后进行装载或者卸载的场景。倒车停靠后进行装载的情况，倒车过程中车辆处于空载状态；倒车停靠后进行卸载的情况，倒车过程中车辆处于重载状态。例如，可以适用于碎料口、废料口等场景。或者，也可以适用于倒车停靠后进行加油、充电、维保、检查、临时停靠等任意需要倒车停靠的场景。

在本公开的实施例中，可选地，所述倒车控制模块，可以用于利用预设的位置识别模型，对所述第一距离和第三距离进行识别处理，根据所述识别结果确定所述车辆是否倒至所述目标位置。

具体地，首先，可以获取所述第一距离与第三距离。其次，可以将所述第一距离与第三距离输入预设的位置识别模型，输出表征该车辆倒至目标位置的识别结果，或者，输出表征该车辆未倒至目标位置的识别结果。

例如，若识别结果为1，则可以表征该车辆倒至目标位置；若识别结果为0，则可以表征该车辆未倒至目标位置。

可以理解的是，在输出表征该车辆未倒至目标位置的识别结果情况下，可以进一步地获取该车辆的当前的位置信息，进而可以根据当前的位置信息，控制所述车辆调整行车策略，直到判断出所述车辆倒至目标位置。

可以理解的是，也可以基于现有的其他方式，来确定车辆是否倒至目标位置，在此可以不做具体限定。

在本公开的实施例中，可选地，无人驾驶车辆的倒车控制系统还可以包括差值基准值获取模块。

具体地，该差值基准值获取模块可以用于在所述车辆以指定装载情况停靠至所述指定停靠区域的标准停车位置的情况下，获取所述感知装置和所述指定停靠区域的目标参照物之间的初始第一距离，以及所述感知装置和所述标志物之间的初始第三距离；基于所述初始第一距离和所述初始第三距离，获得所述差值基准值。

在该实现方式的一个具体实现过程中，基于所述初始第一距离和所述初始第三距离，获得所述差值基准值可以包括：计算初始第一距离和初始第三距离之间的差值，将该差值作为差值基准值。

可选地，可以对感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间的初始第一距离进行多次测量，得到多个初始第一距离，将多个初始第一距离的平均值作为最终的初始第一距离。最终的初始第三距离的计算和初始第一距离可以类似，在此不再赘述。

可选地，可以获取不同环境情况下对应的初始第一距离和初始第三距离，并计算得到对应不同环境的差值基准值，并进行存储。在执行倒车控制过程中，根据当前环境，确定对应该环境的差值基准值，作为当前判断步骤中使用的差值基准值。可选的，环境情况可以包括天气、时区等。

在本公开的实施例中，可以将车辆停靠到距离后方目标参照物理想距离，作为标准停车位置。优选地，可以以无人驾驶车辆的后车轴为参考点，后车轴与卸载区的目标参照物之间距离为理想距离时，确定此时为该无人驾驶车辆的标准停车位置。

上述差值基准值的获取过程，由于和后续倒车控制过程(即基于获取的差值基准值进行倒车控制的过程)涵盖了相同或相似的误差来源，因此后续基于获取的差值基准值进行倒车控制，可以尽可能的抵消误差，实现更精准的倒车定位。

请参考图4，其示出了本公开一个实施例提供的无人驾驶车辆的倒车控制方法的流程示意图。所述无人驾驶车辆包括车头和车尾，所述车头设置有第一感知装置和第二感知装置，第一感知装置和第二感知装置位于所述车头并相对车辆对称设置，所述第一感知装置和所述第二感知装置用于感知车辆周围环境，所述第一感知装置用于感测第一距离，所述第二感知装置用于感测第二距离，该无人驾驶车辆的倒车控制方法，具体可以包括：

步骤401、获取第一距离和第二距离，所述第一距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间的距离；所述第二距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述目标参照物之间的距离。

步骤402、根据所述第一距离、所述第二距离、第三距离和第四距离获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态；其中，所述第三距离为所述第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的距离，所述第一指定位置和所述第一感知装置位于所述车辆的一侧，所述第二指定位置和所述第二感知装置位于所述车辆的另一侧，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对所述车辆对称设置。

步骤403、根据所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制。

需要说明的是，指定停靠区域可以包括但不限于碎料口卸载区域、废料口卸载区域等物料卸载区域。指定停靠区域可以是需要较高精准度停靠的卸载区域。

需要说明的是，无人驾驶车辆可以包括矿用运输车辆、无人驾驶物流车辆等。具体地，矿用运输车辆可以包括但不限于无人驾驶矿卡车、无人驾驶宽体车和无人驾驶铰接式矿车等。

需要说明的是，车尾是相对于车头的部位。该车尾可以包括货箱和车辆的底盘。

需要说明的是，无人驾驶车辆的倒车驶入指定停靠区域后，可以是连续地获取实时的第一距离、第二距离。

需要说明的是，感知装置可以为激光雷达。第一感知装置可以为第一激光雷达，第二感知装置可以为第二激光雷达。

需要说明的是，步骤401～403的执行主体的部分或全部可以为位于本地终端的应用，或者还可以为设置在位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit，SDK)等功能单元，或者还可以为位于网络侧服务器中的处理引擎，或者还可以为位于网络侧的分布式系统，例如，网络侧的无人驾驶平台中的处理引擎或者分布式系统等，本实施例对此不进行特别限定。

可以理解的是，所述应用可以是安装在本地终端上的本地程序(nativeApp)，或者还可以是本地终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本实施例对此不进行限定。

这样，可以通过利用感知装置所感测到的车辆两侧分别与目标参照物的距离、以及感知装置与车辆两侧指定位置的距离，获得车辆在倒车过程中的姿态信息，并基于姿态信息调整车辆行驶方向，以控制无人驾驶车辆快速有效地完成转向控制，从而提高了无人驾驶车辆倒车过程中转向控制的可靠性和精度。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤402中，具体可以确定计算所述第一距离和所述第三距离之间的差值得到第一差值，以及计算所述第二距离和所述第四距离之间的差值得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

在本实现方式中，车辆相对所述目标参照物的车身姿态可以包括车辆与目标参照物垂直、车辆与目标参照物不垂直等。

在该实现方式的一个具体实现过程中，首先，可以获取所述第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息，并根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及所述距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度。其次，根据所述车辆相对所述目标参照物的角度确定对所述车辆的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述车辆相对所述目标参照物的角度满足角度阈值要求。

在该具体实现过程中，角度阈值可以是根据车辆的行驶方向和目标参照物的位置所确定的，优先地，角度阈值可以为零度。

具体地，可以利用前述实施例中的公式(1)，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及第一指定位置和第二指定位置之间的距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度θ，如图3所示。

这里，第一指定位置和第二指定位置之间的距离信息可以是车辆车身的宽度。第一指定位置和第二指定位置之间的距离信息还可以是车辆后车轮的轮距。

在该实现方式的另一个具体实现过程中，首先，可以根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态。其次，可以根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

该具体实现过程的一种情况是，首先，可以根据第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态，根据车身姿态，确定车辆转向方向信息和转向幅度信息，根据车辆转向方向信息和转向幅度信息，可以获得转向控制策略。其次，用于根据所述转向控制策略对车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

可以理解的是，如图3所示，这里，还可以计算第一距离L1和第三距离L3之间的差值d1，与第二距离L2和第四距离L4之间的差值d2的差值，以获得d1和d2的接近程度，进而可以根据d1和d2的接近程度，确定车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，具体地，第一指定位置可以位于所述车辆一侧后车轮的正后方的切面上。第二指定位置可以位于所述车辆另一侧后车轮的正后方的切面上。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，具体地，所述第三距离为预先标定的所述第一感知装置和所述第一指定位置之间的距离，所述第四距离为预先标定的所述第二感知装置和所述第二指定位置之间的距离。

示例性的，第一感知装置可以为右侧的第一激光雷达，第三距离可以为预先标定的右侧的第一激光雷达和车辆右后车轮的正后方的切面之间的距离。第二感知装置可以为左侧的第二激光雷达，第四距离可以为预先标定的左侧的第二激光雷达和车辆左后车轮的正后方的切面之间的距离。

在该实现方式的另一个具体实现过程中，可以根据车辆机械参数，确定第三距离和第四距离。

在该具体实现过程中，车辆机械参数可以包括但不限于感知装置的安装位置，后车轴的位置、后车轮的半径等。

示例性的，可以根据第一感知装置的安装位置与后车轴的位置之间的距离、以及后车轮的半径，直接计算得到第一感知装置到右后车轮后边缘的距离，即得到第三距离。

示例性的，可以根据第二感知装置的安装位置与后车轴的位置之间的距离、以及后车轮的半径，直接计算得到第二感知装置到左后车轮后边缘的距离，即得到第四距离。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，具体地，所述车尾可以设置有第一标志物和第二标志物，所述第一标志物设置于所述第一指定位置，所述第二标志物设置于所述第二指定位置。所述第三距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和所述第一标志物之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述第二标志物之间的距离。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤402中，具体可以响应于所述车辆处于驶入卸载位的进程中或者车身全部进入卸载位，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤402中，还可以响应于所述第一感知装置和所述第二感知装置均感测到所述目标参照物，且所述第一距离和所述第二距离均小于第一距离阈值，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤402中，还可以响应于位于车辆后方的第三感知装置感测到所述第三感知装置到所述目标参照物的距离不超过第二距离阈值，所述第三感知装置用于感知车辆周围环境，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤402中，还可以响应于接收到云控平台或者路侧设备发送的控制指令，获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态。

这样，可以通过利用上述实现方式获取车辆在倒车过程中相对目标参照物的车身姿态，进一步地提升了车辆倒车过程中的转向控制精度和效率。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在步骤403之后，进一步地，还可以根据所述第一差值和/或所述第二差值控制所述车辆倒车至目标位置。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本公开一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上所述的无人驾驶车辆的倒车控制方法。

本公开一个实施例提供了一种提供了一种无人驾驶车辆，包括如上所述的电子设备。具体地，该无人驾驶车辆可以是L2级别及其以上的车辆。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

需要说明的是：上述实施例提供的无人驾驶车辆的车身姿态检测模块、转向控制模块、倒车控制模块、差值基准值获取模块在进行无人驾驶车辆的转向时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将无人驾驶车辆的各装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的无人驾驶车辆的倒车控制系统与无人驾驶车辆的倒车控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述并不用以限制本公开实施例，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆的倒车转向控制系统，所述无人驾驶车辆包括车头和车尾，其特征在于，所述系统包括：

位于所述车头并相对车辆对称设置的第一感知装置和第二感知装置，所述第一感知装置和所述第二感知装置用于感知车辆周围环境；所述第一感知装置用于感测第一距离，所述第一距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和指定停靠区域的目标参照物之间的距离；所述第二感知装置用于感测第二距离，所述第二距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述目标参照物之间的距离；

车身姿态检测模块，用于根据所述第一距离、所述第二距离、第三距离和第四距离获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态；其中，所述第三距离为所述第一感知装置和车尾的第一指定位置之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置和车尾的第二指定位置之间的距离，所述第一指定位置和所述第一感知装置位于所述车辆的一侧，所述第二指定位置和所述第二感知装置位于所述车辆的另一侧，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对所述车辆对称设置；

转向控制模块，用于根据所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态确定对所述车辆在倒车过程中的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车身姿态检测模块，还用于计算所述第一距离和所述第三距离之间的差值得到第一差值，以及计算所述第二距离和所述第四距离之间的差值得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车身姿态检测模块，还用于获取所述第一指定位置和所述第二指定位置之间的距离信息，并根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值以及所述距离信息，计算得到所述车辆相对所述目标参照物的角度；

所述转向控制模块，用于根据所述车辆相对所述目标参照物的角度确定对所述车辆的转向控制策略，并根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述车辆相对所述目标参照物的角度满足角度阈值要求。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车身姿态检测模块，还用于根据所述第一差值和所述第二差值之间的差值的大小和正负，确定所述车辆相对所述目标参照物的车身姿态；

所述转向控制模块，用于根据所述转向控制策略对所述车辆进行转向控制，直到所述差值的大小满足差值阈值要求，且所述差值的正负满足指定条件。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一指定位置位于所述车辆一侧后车轮的正后方的切面上；所述第二指定位置位于所述车辆另一侧后车轮的正后方的切面上。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三距离为预先标定的所述第一感知装置和所述第一指定位置之间的距离，所述第四距离为预先标定的所述第二感知装置和所述第二指定位置之间的距离。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车尾设置有第一标志物和第二标志物，所述第一标志物设置于所述第一指定位置，所述第二标志物设置于所述第二指定位置；

所述第三距离为所述第一感知装置感测到的所述第一感知装置和所述第一标志物之间的距离，所述第四距离为所述第二感知装置感测到的所述第二感知装置和所述第二标志物之间的距离。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车身姿态检测模块用于在以下至少之一的情况下获取所述车辆在倒车过程中相对所述目标参照物的车身姿态：

响应于所述车辆处于驶入卸载位的进程中或者车身全部进入卸载位；

响应于所述第一感知装置和所述第二感知装置均感测到所述目标参照物，且所述第一距离和所述第二距离均小于第一距离阈值；

响应于位于车辆后方的第三感知装置感测到所述第三感知装置到所述目标参照物的距离不超过第二距离阈值，所述第三感知装置用于感知车辆周围环境；

响应于接收到云控平台或者路侧设备发送的控制指令。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：倒车控制模块，用于根据所述第一差值和/或所述第二差值控制所述车辆倒车至目标位置。

10.一种无人驾驶车辆，其特征在于，所述无人驾驶车辆包括如权利要求1至9中任一项所述的无人驾驶车辆的倒车转向控制系统。