CN110428660A - 一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法、装置、***以及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法、装置、***以及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法、装置、***以及计算机可读存储介质。该方法包括：A:根据视频数据，识别地面图形标记的车辆正确运行方向；B:根据综合信息，获得车辆实际运行方向；C:比较所述地面图形标记的车辆正确运行方向与所述车辆实际方向是否不一致，若不一致，则执行步骤D；若一致，则执行步骤E；D:判断防干扰计数器的计数是否已达一预设阈值，若已达预设阈值，则设置报警状态输出报警信息和/或进行干预，若未达预设阈值，则令防干扰计数器自增1；E:令防干扰计数器清零。

Description

一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法、装置、*** 以及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及无人自动驾驶领域，尤其涉及基于视频识别的自导向车辆的运行方向识别。
背景技术
自动导向车(Automated Guided Vehicle)简称AGV，是采用自动或者人工方式装载货物按设定的路线自动行驶或者牵引到制定地点，再采用自动方式卸货的车辆。利用视频识别运行方向的自动导向车，一般是通过视频处理的方法，识别出运行线路上以各种连续图案标记的导向标记，然后控制车辆根据这个标记进行运行。
目前，用于自动导向车的轨道标记通常并未标记运行方向，例如图1的ART智轨的连续“＝”轨道标记，是不携带任何线路规定的走行方向信息的，因此，在一个复杂的路网规划中，尤其是岔路口处存在自导向车辆错误的将逆行线路识别为正确线路的可能性，在无人自动驾驶或自动驾驶的情况下，这可能会导致严重的车辆正面碰撞事故发生。
因此，通常在自动导向车上会采用大量的传感器或者通过地面指挥***的协调等方式来避免列车碰撞事故的发生，但这样的做法，增加了成本以及控制复杂度，且***可靠性并不高。
发明内容
为了降低成本，减少传感器的设置，同时提高***的可靠性，本发明利用原有的视频处理相关硬件，通过调整轨道图案、增加轨道图案识别的功能，可在识别出线路的同时识别出当前线路规定的正确运行方向，防止列车错误逆行导致的和其他车辆正面冲突的可能。
本发明提供了一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，该方法包括：
A:根据视频数据，捕获地面图形标记的车辆正确运行方向；
B:根据综合信息，获得车辆实际运行方向；
C:比较所述地面图形标记的车辆运行方向与所述车辆实际方向是否不一致，若不一致，则执行步骤D；若一致，则执行步骤E；
D:判断防干扰计数器的计数是否已达一预设阈值，若已达预设阈值，则设置报警状态输出报警信息或进行干预或两者同时进行，若未达预设阈值，则令防干扰计数器自增1；
E:令防干扰计数器清零。
在一个实施例中，所述方法还包括：
判断是否已处在报警或干预状态；若否，则继续执行步骤A；若是，则确认是否取消报警或干预。
在一个实施例中，所述综合信息包括以下信息中的一种或多种：
驾驶室激活信息、手柄信息、速度与相位信息、视频信息、GPS/BDS数据、车载线路数据库或地面线路数据库。
在一个实施例中，地面图形标记中具有标识车辆正确运行方向的信息。
在一个实施例中，所述干预包括向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号，如RS485\422\232、CAN、CANopen等。
本发明还提供了一种自导向车辆线路运行方向识别控制装置，该装置包括：地面图形标记识别模块、车辆运行方向获取模块、比较模块、差错控制模块以及报警与干预模块；
所述地面图形标记识别模块，被配置成根据视频数据识别出地面图形标记指明的车辆正确运行方向；
所述车辆运行方向获取模块，被配置成根据综合信息获取车辆实际运行方向；
所述比较模块，被配置成比较地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向是否不一致；
所述差错控制模块，被配置成根据比较模块的比较结果来采取相应控制；所述相应控制包括：当地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向不一致时，判断防干扰计数器是否达到一预设阈值，若没有达到，则不报警，令防干扰计数器自增1；若达到，则启动报警与干预模块；当地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向一致时，则令防干扰计数器清零。
所述报警与干预模块，被配置成输出报警信息或制动命令。
在一个实施例中，所述装置还包括：
报警与干预状态判断模块，被配置成判断是否已处在报警或干预状态；若否，则保持所述地面图形标记识别模块的执行；若是，则确认是否取消报警或干预。
在一个实施例中，所述综合信息包括以下信息中的一种或多种：
驾驶执激活信息、方向手柄信息、速度与相位信息、视频信息、GPS/BDS数据、车载线路数据库或地面线路数据库。
在一个实施例中，地面图形标记中具有标识车辆正确运行方向的信息。
在一个实施例中，所述干预包括向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号，如RS485\422\232、CAN、CANopen等。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行如所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法。
本发明还提供了一种自导向车辆线路运行方向识别控制***，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法。
本发明的有益效果在于，本发明的方法和装置基本不受应用场景环境限制，只要原自导向车辆可以可靠运行的环境即可。既不需要地面指挥***的协调，也不需要实现车-车、车-地通信，还不受通信链路、卫星定位、电磁干扰、辐射等环境限制。
此外，本发明的有益效果还在于，不需要额外增加物理硬件的情况下能有效防止自导向车辆的正面碰撞，相比起采用激光传感器，避撞雷达等设备而言，可靠性更高、实现更简单，成本更低，且对原车辆没有任何改造。
本发明的有益效果还在于，更上层级的智能控制***可以依据本发明提供的当前车辆已进入错误线路信息，对之前的错误判断进行修正，例如：自动转向至正确的线路。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出ART智轨带有连续“＝”的虚拟轨道标记的示意图。
图2示出根据本发明一实施例的地面图案标记方向信息。
图3示出根据本发明一实施例的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法的流程图。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
自动导向车(Automated Guided Vehicle)简称AGV，是采用自动或者人工方式装载货物按设定的路线自动行驶或者牵引到制定地点，再采用自动方式卸货的车辆。利用视频识别运行方向的自动导向车，一般是通过视频处理的方法，识别出运行线路上以各种连续图案标记的导向标记，然后控制车辆根据这个标记进行运行。
目前，用于自动导向车的轨道标记通常并未标记运行方向，例如图1的ART智轨的连续“＝”虚拟轨道标记，是不携带任何线路规定的走行方向信息的，因此，在一个复杂的路网规划中，尤其是岔路口处存在自导向车辆错误的将逆行线路识别为正确线路的可能性，在无人自动驾驶或自动驾驶的情况下，这可能会导致严重的车辆正面碰撞事故发生。
因此，通常在自动导向车上会采用大量的传感器、基于激光回波或者微波技术的避撞雷达或者通过地面指挥***的协调、或者车辆之间的相互协调等方式来避免列车碰撞事故的发生，但这样的做法，增加了成本以及控制复杂度，且***可靠性并不高。
为了降低成本，减少传感器的设置，同时提高***的可靠性，本发明利用原有的视频处理相关硬件，通过调整轨道图案、增加轨道图案识别的功能，可在识别出线路的同时识别出当前线路规定的正确运行方向，防止列车错误逆行导致的和其他车辆正面冲突的可能。
具体而言，本发明的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法如下：
1.更改线路导向标记为如图2所示的地面轨道图形标记，图形箭头方向即表示车辆运行方向。需要指出的是，图2示出的地面线路图案标记只是一个示例，本领域技术人员应理解，只要能表示出车辆运行方向的线路图案标记，都可以采用。
2.识别出地面线路图案标记指明的车辆运行方向，如上图的V型底部；
3.将地面线路图案标记的车辆运行方向与当前实际运行方向进行比对，识别当前车辆是否处于正确行驶状态；
4.当处于不正确行使状态时，根据预设方案进行后续处理，例如，按规定自动操作转向机构，离开当前轨道驶入两侧预留空闲区域并警示和自动停车。
图3示出根据本发明一实施例的自导向车辆线路运行方向识别及控制方法的流程图。该流程图包括以下步骤：
步骤301：判断是否已处在报警状态。若否，则执行步骤302；若是，则执行步骤309。
步骤302：获得与分析视频数据，得出地面图形标记车辆正确运行方向。
步骤303：根据驾驶室激活信息、方向手柄信息、速度与相位信息、视频信息、 GPS/BDS数据、车载线路数据库/地面线路数据库等计算和分析，获得车辆实际运行方向。
步骤304：判断标记方向与车辆实际方向是否不一致。若不一致，则执行步骤305。若一致，则执行步骤308。
步骤305：判断防干扰计数器的计数是否已达一预设阈值。若已达预设阈值，则执行步骤307。若否，则执行步骤306。防干扰计数器的目的在于差错控制，即，防止轻易地错判为需要进行报警处理。只有当标记方向与车辆实际方向不一致的次数达到一定数值时，才启动报警。
步骤306：令防干扰计数器自增1。
步骤307：设置报警状态输出报警信息。
步骤308：令防干扰计数器清零。
步骤309：报警和司机确认取消报警处理。
本领域技术人员应理解，除了上述实施例中的报警处理，本发明还可以进行其他干预处理，例如，向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号，如RS485\422\232、CAN、CANopen等。更上层级的智能控制***可以依据本发明提供的当前车辆已进入错误线路的提醒信息，对之前的错误判断进行修正，例如：自动转向至正确的线路。
本发明还提供了一种自导向车辆线路运行方向识别控制装置，该装置包括以下模块：地面图形标记识别模块、车辆运行方向获取模块、比较模块、差错控制模块以及报警与干预模块。
该地面图形标记识别模块被配置成识别出地面图形标记指明的车辆运行方向。
该车辆运行方向获取模块被配置成根据综合信息，获得车辆实际运行方向。
该比较模块被配置成比较地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向是否不一致。
该差错控制模块被配置成根据比较模块的比较结果来采取相应控制；当地面图形标记方向与车辆实际方向不一致时，判断防干扰计数器是否达到一预设阈值，若没有达到，则不报警，令防干扰计数器自增1；若达到，则启动报警模块；当地面图形标记方向与车辆实际方向一致时，则令防干扰计数器清零。
报警与干预模块被配置成输出报警或制动等干预信息。
所述干预包括向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号，如 RS485\422\232、CAN、CANopen等。更上层级的智能控制***可以依据本发明提供的当前车辆已进入错误线路的提醒信息，对之前的错误判断进行修正，例如：自动转向至正确的线路。
在一个实施例中，所述自导向车辆线路运行方向识别装置还包括报警与干预状态判断模块，被配置成判断是否已处在报警或干预状态；若否，则保持所述地面图形标记识别模块的执行；若是，则确认是否取消报警或干预。
在一个实施例中，所述综合信息包括以下信息中的一种或多种：
司机室激活信息、方向手柄信息、速度与相位信息、视频信息、GPS/BDS数据、车载线路数据库或地面线路数据库。
在一个实施例中，地面图形标记中具有标识车辆正确运行方向的信息。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行如上述的自导向车辆线路运行方向识别及控制方法。
本发明还提供了一种自导向车辆线路运行方向识别控制***，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行如上述的自导向车辆线路运行方向识别及控制方法。
本发明具有以下技术特征以及技术效果：
A:本发明的特征之一在于，在绘制在地面的重复性轨道导向图案中增加方向信息的表示；
B:本发明的特征之一在于，通过增加识别模块，在基本不增加额外成本的情况下，可以可靠地识别出当前线路的规定运行方向，避免了车辆正面冲突的可能性。
C:本发明的特征之一在于，简单有效地进行差错控制，因为图案连续绘制，这使得识别模块可以避免因偶然的识别错误导致的车辆正面冲突的后果；
E:本发明的有益效果之一在于，基本不受应用场景环境限制，只要原自导向车辆可以可靠运行的环境即可。既不需要地面指挥***的协调，也不需要实现车-车、车- 地通信，还不受通信链路、卫星定位、电磁干扰、辐射等环境限制；
F:本发明的有益效果之一在于，不需要额外增加物理硬件的情况下能有效防止自导向车辆的正面碰撞，相比起采用激光传感器，避撞雷达等设备而言，可靠性更高、实现更简单，且对原车辆没有任何改造。
G:本发明的有益效果之一在于，更上层级的智能控制***可以依据本发明提供的当前车辆已进入错误线路的提醒信息，对之前的错误判断进行修正，例如：自动转向至正确的线路。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，其特征在于，该方法包括：
A:根据视频数据，识别地面图形标记的车辆正确运行方向；
B:根据综合信息，获得车辆实际运行方向；
C:比较所述地面图形标记的车辆运行方向与所述车辆实际方向是否不一致，若不一致，则执行步骤D；若一致，则执行步骤E；
D:判断防干扰计数器的计数是否已达一预设阈值，若已达预设阈值，则设置报警状态输出报警信息和/或进行干预，若未达预设阈值，则令防干扰计数器自增1；
E:令防干扰计数器清零。
2.如权利要求1所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，其特征在于，地面图形标记中具有标识车辆正确运行方向的信息。
3.如权利要求1所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断是否已处在报警状态或干预状态；若否，则继续执行步骤A；若是，则确认是否取消报警或干预。
4.如权利要求1所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，其特征在于，所述综合信息包括以下信息中的一种或多种：
驾驶室驾驶室激活信息、方向手柄信息、速度与相位信息、视频信息、GPS/BDS数据、车载线路数据库或地面线路数据库。
5.如权利要求1所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法，其特征在于，所述干预包括向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号。
6.一种自导向车辆线路运行方向识别控制装置，该装置包括：地面图形标记识别模块、车辆运行方向获取模块、比较模块、差错控制模块以及报警与干预模块；
所述地面图形标记识别模块，被配置成根据视频数据识别出地面图形标记指明的车辆正确运行方向；
所述车辆运行方向获取模块，被配置成根据综合信息获取车辆实际运行方向；
所述比较模块，被配置成比较地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向是否不一致；
所述差错控制模块，被配置成根据比较模块的比较结果来采取相应控制；所述相应控制包括：当地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向不一致时，判断防干扰计数器是否达到一预设阈值，若没有达到，则不报警，令防干扰计数器自增1；若达到，则启动所述报警与干预模块；当地面图形标记的车辆运行方向与车辆实际方向一致时，则令防干扰计数器清零。
所述报警与干预模块，被配置成输出报警信息或制动命令。
7.如权利要求6所述的自导向车辆线路运行方向识别控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
报警与干预状态判断模块，被配置成判断是否已处在报警或干预状态；若否，则保持所述地面图形标记识别模块的执行；若是，则确认是否取消报警或干预。
8.如权利要求6所述的自导向车辆线路运行方向识别控制装置，其特征在于，所述综合信息包括以下信息中的一种或多种：
驾驶室激活信息、方向手柄信息、速度与相位信息、视频信息、GPS/BDS数据、车载线路数据库或地面线路数据库。
9.如权利要求6所述的自导向车辆线路运行方向识别控制装置，其特征在于，地面图形标记中具有标识车辆正确运行方向的信息。
10.如权利要求6所述的自导向车辆线路运行方向识别控制装置，其特征在于，所述干预包括向车载其他智能***发出当前进入错误线路的提醒，所述提醒的方式包括：硬线电平信号、计算机网络信号和/或其他工业现场总线信号。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行如权利要求1至5中任一项所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法。
12.一种自导向车辆线路运行方向识别控制***，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行如权利要求1至5中任一项所述的自导向车辆线路运行方向的识别及控制方法。
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