CN117962876A - 车辆的停靠控制方法、装置和无人车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了车辆的停靠控制方法、装置和无人车，涉及无人驾驶、自动驾驶和无人车领域。具体实现方案为：在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，目标区域中设置有目标停靠标识物；在车辆执行停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，指定区域的点云数据包括车辆和目标停靠标识物分别对应的点云数据；对指定区域的点云数据进行处理，得到车辆和目标停靠标识物之间的目标距离；将目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的；在比较结果表征目标距离达到距离阈值的情况下，控制车辆停车，以完成停靠操作。

Description

车辆的停靠控制方法、装置和无人车

技术领域

本发明涉及无人驾驶、自动驾驶和无人车技术领域，具体地，涉及一种车辆的停靠控制方法、装置、无人车、电子设备以及存储介质。

背景技术

目前无人驾驶已经发展到了一个全新的阶段，各行各业均在积极地利用无人车以提高生产效率。比较具有代表性的是资源开采行业，由于矿区一般处在相对封闭较为偏僻的环境，开采出来的煤或砂石料通过无人车运输到卸载区后，需要将其卸在相应的地方，例如堆放区或卸料口，以使得煤或砂石料进行下一道工序。

在实现本发明构思的过程中，发明人发现目前的无人车在对车辆进行停靠时，无法准确地将其停靠在指定区域内，而车辆停靠的不准确对车辆的后续作业造成了严重影响。

发明内容

本发明提供了一种用于提升车辆停靠准确度的车辆的停靠控制方法、装置、无人车、电子设备以及存储介质。

根据本发明的一方面，提供了一种车辆的停靠控制方法， 包括：

在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于上述停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，上述目标区域中设置有目标停靠标识物；

在上述车辆执行上述停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，上述指定区域的点云数据包括上述车辆和上述目标停靠标识物分别对应的点云数据；

对上述指定区域的点云数据进行处理，得到上述车辆和上述目标停靠标识物之间的目标距离；

将上述目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，上述距离阈值是根据上述车辆的车辆参数和上述目标停靠标识物的标识物参数所生成的；

在上述比较结果表征上述目标距离达到上述距离阈值的情况下，控制上述车辆停车，以完成上述停靠操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆的停靠控制装置，包括：

第一控制模块，用于在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于上述停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，上述目标区域中设置有目标停靠标识物；

采集模块，用于在上述车辆执行上述停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，上述指定区域的点云数据包括上述车辆和上述目标停靠标识物分别对应的点云数据；

点云处理模块，用于对上述指定区域的点云数据进行处理，得到上述车辆和上述目标停靠标识物之间的目标距离；

比较模块，用于将上述目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，上述距离阈值是根据上述车辆的车辆参数和上述目标停靠标识物的标识物参数所生成的；

第二控制模块，用于在上述比较结果表征上述目标距离达到上述距离阈值的情况下，控制上述车辆停车，以完成上述停靠操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种无人车，包括上述所述的车辆的停靠控制装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序存储于可读存储介质和电子设备其中至少之一上，所述计算机程序在被处理器执行时实现本发明的方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明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

附图用于更好地理解本方案，不构成对本发明的限定。其中：

图1示出了根据本发明实施例的可以应用车辆的停靠控制方法及装置的示例性系统架构；

图2示出了根据本发明实施例的车辆的停靠控制方法的流程图；

图3示出了根据本发明实施例的计算距离阈值的参数示意图；

图4示出了根据本发明另一实施例的停靠控制方法的流程图；

图5示出了根据本发明实施例的矿卡车在破碎站内的理想停车位置示意图；

图6示出了根据本发明实施例的车辆的停靠控制装置的框图；

图7示出了可以用来实施本发明的实施例的示例电子设备的示意性框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明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，而不会背离本发明的范围和精神。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。

在本发明的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开和应用等处理，均符合相关法律法规的规定，采取了必要保密措施，且不违背公序良俗。

在本发明的技术方案中，在获取或采集用户个人信息之前，均获取了用户的授权或同意。

图1示出了根据本发明实施例的可以应用车辆的停靠控制方法及停靠控制装置的示例性系统架构。

需要注意的是，图1所示仅为可以应用本发明实施例的系统架构的示例，以帮助本领域技术人员理解本发明的技术内容，但并不意味着本发明实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。例如，在另一实施例中，可以应用车辆的停靠控制方法及停靠控制装置的示例性系统架构可以包括终端设备，但终端设备可以无需与服务器进行交互，即可实现本发明实施例提供的车辆的停靠控制方法及装置。

如图1所示，根据该实施例的系统架构100可以包括第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103，网络104、服务器105和无人车106。网络104用以在第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线和/或无线通信链路等等。

用户可以使用第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如知识阅读类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端和/或社交平台软件等（仅为示例）。

第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103所浏览的内容提供支持的后台管理服务器（仅为示例）。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果（例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等）反馈给终端设备。

无人车106可以是任意类型的无人驾驶车辆，例如可以是无人驾驶的轿车、卡车、自卸车等。

需要说明的是，本发明实施例所提供的车辆的停靠控制方法一般可以由第一终端设备101、第二终端设备102或第三终端设备103执行。相应地，本发明实施例所提供的停靠控制装置也可以设置于第一终端设备101、第二终端设备102或第三终端设备103中。

或者，本发明实施例所提供的车辆的停靠控制方法一般也可以由服务器105执行。相应地，本发明实施例所提供的停靠控制装置一般可以设置于服务器105中。本发明实施例所提供的车辆的停靠控制方法也可以由不同于服务器105且能够与第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本发明实施例所提供的停靠控制装置也可以设置于不同于服务器105且能够与第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。

应该理解，图1中的终端设备、网络、服务器和无人车的数目仅仅是的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、服务器和无人车。

图2示出了根据本发明实施例的车辆的停靠控制方法的流程图。

如图2所示，本发明的车辆的停靠控制方法包括操作S210~S240。

在操作S210，在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，目标区域中设置有目标停靠标识物。

在操作S220，在车辆执行停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，指定区域的点云数据包括车辆和目标停靠标识物分别对应的点云数据。

在操作S230，对指定区域的点云数据进行处理，得到车辆和目标停靠标识物之间的目标距离。

在操作S240，将目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的。

在操作S250，在比较结果表征目标距离达到距离阈值的情况下，控制车辆停车，以完成停靠操作。

根据本发明的实施例，目标区域可以根据实际需求具体设置，例如可以是在料场内划定的放置堆料的区域、停车位或者破碎站、搅拌站等的下料口附近区域等。目标停靠标识物可以任意一种标识牌或者起到标识作用的物品，例如在破碎站的下料口处安放一个挡墙。

根据本发明的实施例，车辆参数可以是指该车辆的车轮半径、车辆高度、车辆宽度等，该车辆参数与车辆型号相关，即不同型号的车辆其车辆参数可能不同。标识物参数可以是目标停靠标识物的高度、厚度等外形参数。控制车辆停车可以是对车辆的车速、挡位、手刹等状态进行控制。

根据本发明的实施例，在车辆驶入目标区域时，例如货车向前行驶或以倒车的方式进入料场中的放置堆料的区域，此时生成相应的停靠指令，以使得该车辆响应于该停靠指令，控制车辆执行对应的停靠操作。

根据本发明的实施例，在车辆停靠的过程中，需要首先采集该车辆和目标停靠标识物的点云数据，通过对采集的点云数据进行数据处理，即可得到车辆与目标停靠标识物之间的目标距离，通过该目标距离即可确定该车辆是否处于设定的区域内。或者，也可以通过车辆上设置的感知设备，或者，通过车辆外部设置的感知设备（例如路侧设备上设备的感知设备）来确定该车辆是否处于设定的区域内。

根据本发明的实施例，针对每个型号的车辆，可以事先根据该车辆的车轮半径等车辆参数和该目标区域内的目标停靠标识物的厚度和深度等标识物参数，计算出对应该车辆和该目标区域的距离阈值。在通过点云数据计算出目标距离之后，将该目标距离和距离阈值进行比较，若比较结果显示目标距离小于等于该距离阈值，即目标距离达到距离阈值，此时车辆已进入规定的目标区域内，由此可以控制该车辆进行停车，从而完成此次停靠操作。

根据本发明的实施例，通过在车辆进入目标区域之后，控制车辆响应停靠指令，采集车辆与目标区域内的目标停靠标识物的点云数据，基于点云数据计算车辆与目标停靠标识物之间的目标距离，在目标距离达到距离阈值之后即可完成此次停靠操作。由于该距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的，因此不同的车辆对应不同的距离阈值，使得任意一种类型的车辆在执行停靠操作时均可以实现车辆的精准停靠，另外结合停靠标识物的参数获得更精准的距离阈值，进一步提高了车辆的停靠准确率。

根据本发明的实施例，采集指定区域的点云数据，包括：

通过车辆上设置的感知设备采集指定区域的点云数据；

对指定区域的点云数据进行处理，包括：

基于感知算法对指定区域的点云数据进行处理；

其中，距离阈值是根据车辆的车辆参数、目标停靠标识物的标识物参数以及感知算法对应的感知识别误差所生成的。

根据本发明的实施例，感知设备可以是激光雷达或毫米波雷达，也可以是其他类型的能够采集点云数据的设备，本发明以激光雷达进行示例性说明。

根据本发明的实施例，感知算法包括启发式Ncut（Normalized cut）算法和深度学习算法。启发式Ncut算法通过将点云转化为拓扑图并使用图聚类方法来分割点云，从而识别障碍物。深度学习方法如基于卷积神经网络分割算法（Convolutional Neural NetworksSegmentation，CNN_Seg）则利用卷积神经网络来处理激光雷达捕获的点云数据，并识别目标。

根据本发明的实施例，在车辆上安装车载激光雷达，利用激光雷达采集指定区域的点云数据之后，可以利用处理器基于感知算法对采集到的点云数据进行处理，即可得到与该点云数据对应的目标距离。

根据本发明的实施例，为了保证采集数据的准确性，可以至少分别在车辆车身的两侧分别安装一个激光雷达，在此种情况下，需要确定与每个激光雷达对应的目标距离均达到对应的距离阈值，即保证车辆的车身相对于目标停靠标识物没有发生倾斜，此时可以认定车辆停靠到位，由此可以控制车辆停车，以完成停靠操作。

根据本发明的实施例，在激光雷达获取点云数据的过程中，由于受到产品自身系统、待测物体表面及扫描环境等因素的影响，点云数据中会不可避免地夹杂着一些噪点（离群点），需要将其直接剔除或者以平滑的方式进行处理。这些噪点（离群点）会在后续的点云处理环节中（如点云分割、特征提取、点云配准等）让结果产生一定的误差。因此，在实际的点云处理流程中，可以对点云进行滤波处理。

根据本发明的实施例，可以采用平均值滤波算法、中位值滤波算法、一阶滤波算法或卡尔曼滤波算法等算法对点云进行滤波处理。

需要说明的是，噪点是指对模型处理无用的点云数据。离群点是指远离主观测区域的点云数据。

图3示出了根据本发明实施例的计算距离阈值的参数示意图。

根据本发明的实施例，车辆为具有举斗能力的车辆，例如自卸翻斗车（自卸车），参考图3，本发明通过公式（1）获取距离阈值：

S = （L1 - H）/ tan(β) - R -W - L2 （1）

其中，S表示距离阈值，L1表示车辆的车斗举升到最大高度时车轮中心正上方所对应的车斗底部距离地面的高度，H表示目标停靠标识物的高度，β表示车斗举升的最大角度，R表示车轮的半径，W表示目标停靠标识物的厚度，L2表示用于感知车辆和目标停靠标识物之间的目标距离的感知识别误差。

根据本发明的实施例，感知识别误差可以根据实际需求具体设置，为了避免车辆与目标停靠标识物发生碰撞，需要尽可能设置一个小的感知识别误差，以保证在能够将车斗内的货物倾倒在目标区域的情况下距离阈值S足够大，因此，可以设置感知识别误差为0.05m。

需要说明的是，本发明中的目标距离是指车辆靠近目标停靠标识物的车轮外缘与目标停靠标识物之间的距离。

根据本发明的实施例，车辆的停靠控制方法还包括：

采集车辆的当前航向角度；

根据当前航向角度与目标航向角度，计算得到航向角度偏离值；

在航向角度偏离值达到预设偏离阈值的情况下，停止对车辆的当前航向角度进行调整。

根据本发明的实施例，当前航向角度的可以是基于车辆的定位信息确定的，定位信息可以是利用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、陀螺仪或实时动态差分定位（Real-time Kinematic，RTK）设备采集的。

根据本发明的实施例，目标航向角度可以是指无人车事先规划的规划轨迹中在与距离阈值对应的位置处的规划航向角度。预设偏离阈值可以根据实际需求具体设置，例如可以设置为5°。

根据本发明的实施例，在目标距离达到距离阈值的同时，将当前航向角度与目标航向角度进行做差处理，即可得到对应的航向角度偏离值，此值可以是绝对值，若该航向角度偏离值小于等于预设偏离阈值，即车辆在当前位置处的当前航向角度几乎与规划轨迹中的目标航向角度相同，此时可以停止对车辆的当前航向角度进行调整，而控制车辆停车，以完成停靠操作。

根据本发明的实施例，若该航向角度偏离值大于预设偏离阈值，说明此时车辆的角度偏离了当前位置处的规划的车辆角度，例如，规划中车辆的车头车尾所在的直线与预设标线之间的角度为0，而实际中的角度为15度，在此情况下，可以控制向相反的行驶方向行驶一个预设距离，以重新执行停靠操作和计算航向角度偏离值。

根据本发明的实施例，停靠操作为车辆的车尾停靠于目标停靠标识物的指定位置的停靠操作，感知设备设置在车辆的车头两侧。

在一种实施例中，车辆在完成停靠操作之后，车辆的车尾正好位于目标停靠标识物远离车轮的一侧，且后车轮与目标停靠标识物未发生碰撞，此时在车斗举升到最大高度时，车斗内的物品可以倾倒入破碎站的下料口内。车斗内的物品可以是表土、煤、砂石等任意类型的物品。

根据本发明的实施例，在车头两侧分别设置感知设备使得每侧的感知设备均可以对车辆和目标停靠标识物分别对应的点云数据进行采集，从而判断车辆两侧与目标停靠标识物之间的距离是否相同，由此判断车辆是否停靠到位。

根据本发明的实施例，通过车辆上设置的感知设备采集指定区域的点云数据，包括：

通过车头两侧的感知设备分别采集第一子指定区域的点云数据和第二子指定区域的点云数据，其中，第一子指定区域的点云数据包括车辆的第一后车轮和目标停靠标识物分别对应的点云数据，第二子指定区域的点云数据包括车辆的第二后车轮和目标停靠标识物分别对应的点云数据。

根据本发明的实施例，车头的每侧均可以至少设置一个感知设备，针对车头的每侧，利用感知设备采集对应的后车轮与目标停靠标识物分别对应的点云数据，基于该点云数据即可计算得到后车轮与目标停靠标识物之间的目标距离，优选地，该目标距离可以是后车轮最靠近目标停靠标识物的外缘上的点与目标停靠标识物之间的距离。

根据本发明的实施例，基于每侧对应的目标距离与距离阈值之间的比较结果，即可确定车辆的车尾是否处于指定位置，从而是否控制车辆停车以完成停靠操作。

根据本发明的实施例，车辆的停靠控制方法还包括：

根据定位设备获取车辆和目标停靠标识物之间的初始距离；

在初始距离不满足指定距离条件的情况下，按照初始距离控制车辆执行停靠操作，直到满足指定距离条件为止；

其中，在初始距离满足指定距离条件的情况下，执行采集指定区域的点云数据的操作。

根据本发明的实施例，定位设备可以是GPS、陀螺仪或RTK设备等。指定距离条件中的距离大于距离阈值，例如在距离阈值为0.5m时，可以设置指定距离条件中的距离为2m。

在一种实施例中，在车辆行驶的过程中，实时通过定位设备采集车辆和目标停靠标识物之间的初始距离，假设在第一时刻时初始距离为3m，由于不符合指定距离条件中的距离为不超过2m，此时需要继续控制车辆进行行驶，假设第二时刻时初始距离为2m，此时的初始距离满足指定距离条件，因此可以利用感知设备进行点云数据的采集操作，以完成最终的停靠操作。

根据本发明的实施例，通过利用定位设备进行初始距离的采集，实现对车辆位置的粗定位，在粗定位的结果表明初始距离满足指定距离条件之后再进行基于点云数据的精确定位，由此可以有效降低点云数据的计算量和相应处理器的计算压力。

图4示出了根据本发明另一实施例的停靠控制方法的流程图。

参考图4，车辆的停靠控制方法还包括：

检测车辆执行停靠操作的执行时间；

在执行时间达到预设时间阈值的情况下，若比较结果表征目标距离未达到距离阈值，则按照指定规则调整距离阈值，并控制车辆重新执行停靠操作。

根据本发明的实施例，预设时间阈值可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为30秒。指定规则调整距离阈值可以是指基于预设数值调大该距离阈值，例如对该距离阈值加0.5m。

需要说明的是，车辆在目标距离达到调整后的距离阈值进行停靠之后，若需要将车斗内的物品倾倒入下料口时，则需要保证当前车辆车斗位于下料口处，以使得物品不会掉落在下料口外面。

根据本发明的实施例，在车辆执行停靠操作之时即开始进行计时处理，得到对应的执行时间，若车辆在预设时间阈值内该车辆的比较结果显示该车辆始终未进入目标停靠标识物的指定位置（即目标距离未达到距离阈值），则可以适当增大距离阈值，此后基于增大的距离阈值对车辆的停靠操作进行控制。

在另一种实施例中，如果车辆在预设时间阈值内始终未进入目标停靠标识物的指定位置，此时可以认定该车辆的任务未完成，但是为了避免影响后续其他车辆的正常作业，此时可以控制车辆行驶到设定的待定区域，以便于工作人员进行故障检修。或者，可以控制车辆走备用规划轨迹，从备用规划轨迹在远离目标停靠标识物一段距离的地方重新进入事先规划的规划轨迹中，以再次执行停车操作。

在另一种实施例中，若此车辆为具有举斗能力的车辆，在车辆执行停靠操作的过程中，可以同时对车斗进行举升，以使得在停靠操作完成时该车斗的举升角度为最大举升角度的1/m，m≥1。

根据本发明的实施例，点云数据包括连续多帧点云数据，对指定区域的点云数据进行处理，得到车辆和目标停靠标识物之间的目标距离包括：

对多帧点云数据分别进行处理，得到多帧点云数据对应的车辆和目标停靠标识物之间的多个目标子距离；

剔除多个目标子距离之中的异常值所对应的点云数据帧，得到剔除后的至少一帧点云数据；

对剔除后的至少一帧点云数据分别对应的车辆和目标停靠标识物之间的目标子距离求均值，并根据均值确定目标距离。

根据本发明的实施例，点云数据的帧数可以根据需求设置，例如可以为连续的5帧或8帧。

根据本发明的实施例，针对每帧点云数据，基于感知算法对该点云数据进行计算，得到该帧点云数据的目标子距离。对多个目标子距离进行筛选剔除，例如5帧点云数据对应的5个目标子距离中有一个距离值明显偏离其他4个目标子距离，此时可以对该目标子距离对应的点云数据帧进行剔除。对剩余的4个目标子距离进行求平均处理，将该均值作为最终的目标距离。

需要说明的是，上述的剔除规则可以自行设定，例如可以是剔除最大值和/或最小值，还可以求取平均值p，将[p-j，p+j]之外的目标子距离进行剔除，其中，j可以是任意正数。

根据本发明的实施例，通过对连续多帧的点云数据帧进行异常值的剔除，能够有效提高目标距离的计算准确度，进而提高了车辆停靠的准确性。

图5示出了根据本发明实施例的矿卡车在破碎站内的理想停车位置示意图。

在一种具体的实施例中，当无人驾驶的矿卡车（即本发明的车辆）在事先设定的规划轨迹上行驶，其中，规划轨迹是以破碎站破碎口处的挡墙（即目标停靠标识物）为终点。在矿卡车行驶的过程中，利用矿卡车上的GPS等定位设备获取车辆的定位信息，以确定该矿卡车是否进入破碎站的目标区域内，即定位信息显示该矿卡车与破碎站破碎口处的挡墙之间的初始距离满足指定距离条件。

在确定矿卡车进入目标区域后，矿卡车会自动生成停靠指令，使得处理器响应于该停靠指令，利用安装在矿卡车车头两侧的激光雷达获取两个后轮与挡墙的点云数据，利用感知算法处理每个激光雷达采集的点云数据，即可得到对应后轮与挡墙之间的目标距离。

在确定目标距离之后，需要将该目标距离与该矿卡车的距离阈值进行比较，以根据比较结果确定该矿卡车的车斗下边框处于破碎口内且后车轮不与挡墙发生碰撞（即目标距离L小于等于距离阈值S），从而控制刹车以使得矿卡车的车速降到0.1km/h以下，进而将矿卡车的挡位调整为空挡并拉起手刹，从而实现对矿卡车的停车控制操作以完成矿卡车的停靠作业，最终停靠位置参见图5。距离阈值是根据挡墙的高度H、厚度W、举斗后的后车轮上方的车斗下边框的离地高度L1以及后车轮半径R所计算的。

在以目标距离判断是否执行停靠操作的同时，还可以从定位信息中提取当前位置处的当前航向角度，将其与规划轨迹中当前位置处的规划航向角度（即目标航向角度）进行做差以得到航向角度偏差，若航向角度偏差小于预设偏离阈值。

为了保证点云数据采集发生跳变，本实施例采用连续五帧的点云数据分别进行处理，取其平均值作为最终的目标距离，由此可以在满足停靠要求的前提下保证矿卡车的正常卸料，也不会发生后车轮与挡墙发生碰撞的风险。

图6示出了根据本发明实施例的车辆的停靠控制装置的框图。

如图6所示，本发明实施例的停靠控制装置600包括第一控制模块610、采集模块620、点云处理模块630、比较模块640、第二控制模块650。

第一控制模块610用于在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，目标区域中设置有目标停靠标识物。

采集模块620用于在车辆执行停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，指定区域的点云数据包括车辆和目标停靠标识物分别对应的点云数据。

点云处理模块630用于对指定区域的点云数据进行处理，得到车辆和目标停靠标识物之间的目标距离。

比较模块640用于将目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的。

第二控制模块650用于在比较结果表征目标距离达到距离阈值的情况下，控制车辆停车，以完成停靠操作。

根据本发明的实施例，通过在车辆进入目标区域之后，控制车辆响应停靠指令，采集车辆与目标区域内的目标停靠标识物的点云数据，基于点云数据计算车辆与目标停靠标识物之间的目标距离，在目标距离达到距离阈值之后即可完成此次停靠操作。由于该距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的，因此不同的车辆对应不同的距离阈值，使得任意一种类型的车辆在执行停靠操作时均可以实现车辆的精准停靠，另外结合停靠标识物的参数获得更精准的距离阈值，进一步提高了车辆的停靠准确率。

根据本发明的实施例，采集模块620包括采集单元。

采集单元用于通过车辆上设置的感知设备采集指定区域的点云数据。

根据本发明的实施例，点云处理模块630包括第一处理单元。

第一处理单元用于基于感知算法对指定区域的点云数据进行处理。

距离阈值是根据车辆的车辆参数、目标停靠标识物的标识物参数以及感知算法对应的感知识别误差所生成的。

根据本发明的实施例，停靠控制装置600还包括第二采集模块、计算模块、第三控制模块。

第二采集模块用于采集车辆的当前航向角度。

计算模块用于根据当前航向角度与目标航向角度，计算得到航向角度偏离值。

第三控制模块用于在航向角度偏离值达到预设偏离阈值的情况下，停止对车辆的当前航向角度进行调整。

根据本发明的实施例，停靠操作为车辆的车尾停靠于目标停靠标识物的指定位置的停靠操作，感知设备设置在车辆的车头两侧。

根据本发明的实施例，采集单元包括采集子单元。

采集子单元用于通过车头两侧的感知设备分别采集第一子指定区域的点云数据和第二子指定区域的点云数据，其中，第一子指定区域的点云数据包括车辆的第一后车轮和目标停靠标识物分别对应的点云数据，第二子指定区域的点云数据包括车辆的第二后车轮和目标停靠标识物分别对应的点云数据。

根据本发明的实施例，停靠控制装置600还包括获取模块、第四控制模块。

获取模块根据定位设备获取车辆和目标停靠标识物之间的初始距离。

第四控制模块用于在初始距离不满足指定距离条件的情况下，按照初始距离控制车辆执行停靠操作，直到满足指定距离条件为止。

其中，在初始距离满足指定距离条件的情况下，执行采集指定区域的点云数据的操作。

根据本发明的实施例，停靠控制装置600还包括检测模块、调整控制模块。

检测模块用于检测车辆执行停靠操作的执行时间。

调整控制模块用于在执行时间达到预设时间阈值的情况下，若比较结果表征目标距离未达到距离阈值，则按照指定规则调整距离阈值 ，并控制车辆重新执行停靠操作。

根据本发明的实施例，点云数据包括连续多帧点云数据。

根据本发明的实施例，点云处理模块630包括第二处理单元、剔除单元、均值单元。

第二处理单元用于对多帧点云数据分别进行处理，得到多帧点云数据对应的车辆和目标停靠标识物之间的多个目标子距离。

剔除单元用于剔除多个目标子距离之中的异常值所对应的点云数据帧，得到剔除后的至少一帧点云数据。

均值单元用于对剔除后的至少一帧点云数据分别对应的车辆和目标停靠标识物之间的目标子距离求均值，并根据均值确定目标距离。

根据本发明的实施例，本发明还提供了一种无人车，该无人车包括上述的停靠控制装置。

根据本发明的实施例，通过在车辆进入目标区域之后，控制车辆响应停靠指令，采集车辆与目标区域内的目标停靠标识物的点云数据，基于点云数据计算车辆与目标停靠标识物之间的目标距离，在目标距离达到距离阈值之后即可完成此次停靠操作。由于该距离阈值是根据车辆的车辆参数和目标停靠标识物的标识物参数所生成的，因此不同的车辆对应不同的距离阈值，使得任意一种类型的车辆在执行停靠操作时均可以实现车辆的精准停靠，另外结合停靠标识物的参数获得更精准的距离阈值，进一步提高了车辆的停靠准确率。

根据本发明的实施例，本发明还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

根据本发明的实施例，一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明的方法。

根据本发明的实施例，一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行本发明的方法。

根据本发明的实施例，一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序存储于可读存储介质和电子设备其中至少之一上，计算机程序在被处理器执行时实现本发明的方法。

图7示出了可以用来实施本发明的实施例的示例电子设备700的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图7所示，设备700包括计算单元701，其可以根据存储在只读存储器（ROM）702中的计算机程序或者从存储单元708加载到随机访问存储器（RAM）703中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。计算单元701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出（I/O）接口705也连接至总线704。

设备700中的多个部件连接至输入/输出（I/O）接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元701的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元701执行上文所描述的各个方法和处理，例如车辆的停靠控制方法。例如，在一些实施例中，车辆的停靠控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序加载到RAM 703并由计算单元701执行时，可以执行上文描述的车辆的停靠控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元701可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行车辆的停靠控制方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以是分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的停靠控制方法，其特征在于，包括：

在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于所述停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，所述目标区域中设置有目标停靠标识物；

在所述车辆执行所述停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，所述指定区域的点云数据包括所述车辆和所述目标停靠标识物分别对应的点云数据；

对所述指定区域的点云数据进行处理，得到所述车辆和所述目标停靠标识物之间的目标距离；

将所述目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，所述距离阈值是根据所述车辆的车辆参数和所述目标停靠标识物的标识物参数所生成的；

在所述比较结果表征所述目标距离达到所述距离阈值的情况下，控制所述车辆停车，以完成所述停靠操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集指定区域的点云数据，包括：

通过所述车辆上设置的感知设备采集所述指定区域的点云数据；

所述对所述指定区域的点云数据进行处理，包括：

基于感知算法对所述指定区域的点云数据进行处理；

其中，所述距离阈值是根据所述车辆的车辆参数、所述目标停靠标识物的标识物参数以及所述感知算法对应的感知识别误差所生成的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述车辆为具有举斗能力的车辆，通过以下公式获取所述距离阈值：

S = （L1 - H）/ tan(β) - R -W - L2，

其中，S表示所述距离阈值，L1表示所述车辆的车斗举升到最大高度时车轮中心正上方所对应的车斗底部距离地面的高度，H表示所述目标停靠标识物的高度，β表示所述车斗举升的最大角度， R表示所述车轮的半径，W表示所述目标停靠标识物的厚度，L2表示用于感知所述车辆和所述目标停靠标识物之间的目标距离的感知识别误差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集所述车辆的当前航向角度；

根据所述当前航向角度与目标航向角度，计算得到航向角度偏离值；

在所述航向角度偏离值达到预设偏离阈值的情况下，停止对所述车辆的当前航向角度进行调整。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述停靠操作为所述车辆的车尾停靠于所述目标停靠标识物的指定位置的停靠操作，所述感知设备设置在所述车辆的车头两侧，所述通过所述车辆上设置的感知设备采集所述指定区域的点云数据，包括：

通过所述车头两侧的感知设备分别采集第一子指定区域的点云数据和第二子指定区域的点云数据，其中，所述第一子指定区域的点云数据包括所述车辆的第一后车轮和所述目标停靠标识物分别对应的点云数据，所述第二子指定区域的点云数据包括所述车辆的第二后车轮和所述目标停靠标识物分别对应的点云数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集指定区域的点云数据之前，所述方法还包括：

根据定位设备获取所述车辆和所述目标停靠标识物之间的初始距离；

在所述初始距离不满足指定距离条件的情况下，按照所述初始距离控制所述车辆执行停靠操作，直到满足所述指定距离条件为止；

其中，在所述初始距离满足所述指定距离条件的情况下，执行采集指定区域的点云数据的操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述车辆执行所述停靠操作的执行时间；

在所述执行时间达到预设时间阈值的情况下，若所述比较结果表征所述目标距离未达到所述距离阈值，则按照指定规则调整所述距离阈值，并控制所述车辆重新执行停靠操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点云数据包括连续多帧点云数据，所述对所述指定区域的点云数据进行处理，得到所述车辆和所述目标停靠标识物之间的目标距离包括：

对多帧点云数据分别进行处理，得到多帧点云数据对应的所述车辆和所述目标停靠标识物之间的多个目标子距离；

剔除所述多个目标子距离之中的异常值所对应的点云数据帧，得到剔除后的至少一帧点云数据；

对剔除后的至少一帧点云数据分别对应的所述车辆和所述目标停靠标识物之间的目标子距离求均值，并根据所述均值确定所述目标距离。

9.一种车辆的停靠控制装置，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于在车辆驶入目标区域的情况下，生成停靠指令，并响应于所述停靠指令，控制车辆执行停靠操作，其中，所述目标区域中设置有目标停靠标识物；

采集模块，用于在所述车辆执行所述停靠操作的过程中，采集指定区域的点云数据，其中，所述指定区域的点云数据包括所述车辆和所述目标停靠标识物分别对应的点云数据；

点云处理模块，用于对所述指定区域的点云数据进行处理，得到所述车辆和所述目标停靠标识物之间的目标距离；

比较模块，用于将所述目标距离和距离阈值进行比较，得到比较结果，其中，所述距离阈值是根据所述车辆的车辆参数和所述目标停靠标识物的标识物参数所生成的；

第二控制模块，用于在所述比较结果表征所述目标距离达到所述距离阈值的情况下，控制所述车辆停车，以完成所述停靠操作。

10.一种无人车，其特征在于，所述无人车包括：如权利要求9所述的车辆的停靠控制装置。