CN114485511A - 一种车辆限界宽度的测量方法及装置 - Google Patents

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CN114485511A CN202011166070.6A CN202011166070A CN114485511A CN 114485511 A CN114485511 A CN 114485511A CN 202011166070 A CN202011166070 A CN 202011166070A CN 114485511 A CN114485511 A CN 114485511A
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Abstract

本发明涉及一种车辆限界宽度的测量方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。该测量方法包括：进行车辆的行驶工况测试，并采集所述车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息；根据所述位置信息、所述航向角信息及所述车厢的外轮廓尺寸，计算所述车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息；根据各所述外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及根据各所述行驶轨迹的最大间距，确定所述车辆的平面最大限界宽度。本发明能够通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，从而确定车辆的平面最大限界宽度，以供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。

Description

一种车辆限界宽度的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆数据的测量技术，尤其涉及一种车辆限界宽度的测量方法，以及一种车辆限界宽度的测量装置。
背景技术
城市道路通达城市的各个地区，供城市内的车辆交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路连接以负担城市的对外交通。在城市道路的转弯、变道等行驶过程中，由于车辆占用的空间过大，汽车挂车、汽车列车、18米公交车、虚拟轨道电车等多编组的大型车辆，经常导致刮擦事故，甚至引发人员伤亡的情况。因此，获取大型车辆在各种典型道路工况下的车辆最大限界宽度，对车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护都具有很好的指导意义。
然而，本领域尚没有相关的测量技术，无法为大型车辆的设计者、道路的规划设计者提供参考，不利于行人、非机动车的交通安全防护。
为了弥补本领域的上述缺失，本发明提供了一种车辆限界宽度的测量技术，通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，从而确定车辆的平面最大限界宽度，以供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
为了弥补本领域的上述缺失，本发明提供了一种车辆限界宽度的测量方法、一种车辆限界宽度的测量装置，以及一种计算机可读存储介质，通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，从而确定车辆的平面最大限界宽度，以供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法包括：进行车辆的行驶工况测试，并采集所述车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息；根据所述位置信息、所述航向角信息及所述车厢的外轮廓尺寸，计算所述车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息；根据各所述外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及根据各所述行驶轨迹的最大间距，确定所述车辆的平面最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，采集所述车辆在多个时刻的位置信息及航向角信息的步骤可以包括：将位置传感器及航向角传感器安装于所述车厢的基准位置；以及在所述行驶工况测试的过程中，实时获取所述位置传感器的传感器信号以作为所述车厢的位置信息，并实时获取所述航向角传感器的传感器信号以作为所述车厢的航向角信息。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述多个外轮廓点可以包括所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。计算所述多个外轮廓点的位置信息的步骤可以包括：根据所述车厢的外轮廓尺寸，计算各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标；根据所述基准位置的位置信息，计算所述基准位置的坐标数据；以及根据所述基准位置的坐标数据、所述车厢的航向角信息及各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标，计算各所述外轮廓点的坐标数据。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述车辆可以包括多节车厢。所述位置传感器可以安装于其中的至少一节主测车厢。所述航向角传感器可以安装于各所述车厢。所述多个外轮廓点可以包括各所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。计算所述多个外轮廓点的位置信息的步骤还可以包括：根据所述主测车厢的基准位置的坐标数据、所述主测车厢的航向角信息及相邻的从测车厢的航向角信息，计算所述从测车厢的基准位置的坐标数据；以及根据所述从测车厢的基准位置的坐标数据、航向角信息及各所述外轮廓点与其基准位置的相对坐标，计算所述从测车厢的各所述外轮廓点的坐标数据。
优选地，在本发明的一些实施例中，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹的步骤可以包括：根据各所述车厢的各所述外轮廓点在各时刻的坐标数据，拟合所述车辆的各所述外轮廓点的行驶轨迹。确定所述平面最大限界宽度的步骤可以包括：分别计算各所述行驶轨迹之间的最大距离，并将其中的最大值确定为所述车辆的平面最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述测量方法还可以包括：采集各所述车厢在各时刻的车身侧倾角度，并统计其中的最大值；根据所述车身侧倾角度的最大值及所述车厢的高度，计算侧倾补偿宽度；以及根据所述平面最大限界宽度及所述侧倾补偿宽度，计算所述车辆的最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，采集各所述车厢的车身侧倾角度的步骤可以包括：将多个加速度计安装于各所述车厢以采集各所述车厢的加速度信息；以及根据各所述车厢的加速度信息分别计算各所述车厢的车身侧倾角度。
根据本发明的另一方面，本文还提供了一种车辆限界宽度的测量装置。
本发明提供的上述车辆限界宽度的测量装置包括存储器及处理器。所述处理器连接所述存储器，并配置为：进行车辆的行驶工况测试，并采集所述车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息；根据所述位置信息、所述航向角信息及所述车厢的外轮廓尺寸，计算所述车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息；根据各所述外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及根据各所述行驶轨迹的最大间距，确定所述车辆的平面最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：将位置传感器及航向角传感器安装于所述车厢的基准位置；以及在所述行驶工况测试的过程中，实时获取所述位置传感器的传感器信号以作为所述车厢的位置信息，并实时获取所述航向角传感器的传感器信号以作为所述车厢的航向角信息。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述多个外轮廓点可以包括所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。所述处理器可以进一步配置为：根据所述车厢的外轮廓尺寸，计算各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标；根据所述基准位置的位置信息，计算所述基准位置的坐标数据；以及根据所述基准位置的坐标数据、所述车厢的航向角信息及各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标，计算各所述外轮廓点的坐标数据。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述车辆可以包括多节车厢。所述位置传感器可以安装于其中的至少一节主测车厢。所述航向角传感器可以安装于各所述车厢。所述多个外轮廓点包括各所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。所述处理器还可以配置为：根据所述主测车厢的基准位置的坐标数据、所述主测车厢的航向角信息及相邻的从测车厢的航向角信息，计算所述从测车厢的基准位置的坐标数据；以及根据所述从测车厢的基准位置的坐标数据、航向角信息及各所述外轮廓点与其基准位置的相对坐标，计算所述从测车厢的各所述外轮廓点的坐标数据。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：根据各所述车厢的各所述外轮廓点在各时刻的坐标数据，拟合所述车辆的各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及分别计算各所述行驶轨迹之间的最大距离，并将其中的最大值确定为所述车辆的平面最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：采集各所述车厢在各时刻的车身侧倾角度，并统计其中的最大值；根据所述车身侧倾角度的最大值及所述车厢的高度，计算侧倾补偿宽度；以及根据所述平面最大限界宽度及所述侧倾补偿宽度，计算所述车辆的最大限界宽度。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：将多个加速度计安装于各所述车厢以采集各所述车厢的加速度信息；以及根据各所述车厢的加速度信息分别计算各所述车厢的车身侧倾角度。
根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。
本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的车辆限界宽度的测量方法，通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，从而确定车辆的平面最大限界宽度，以供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了根据本发明的一方面提供的车辆限界宽度的测量方法的流程示意图。
图2示出了根据本发明的一些实施例提供的车辆限界宽度的测量装置的安装示意图。
图3示出了根据本发明的一些实施例提供的各外轮廓点行驶轨迹示意图。
图4示出了根据本发明的一些实施例提供的车辆最大限界宽度的示意图。
图5示出了根据本发明的另一方面提供的车辆限界宽度的测量装置的架构示意图。
附图标记：
101～104 车辆限界宽度的测量方法的步骤；
20 车辆限界宽度的测量装置；
201 第一传感器组件；
202 第二传感器组件；
21 第一车厢；
22 第二车厢；
23 铰接装置；
50 车辆限界宽度的测量装置；
51 存储器；
52 处理器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
如上所述，在城市道路的转弯、变道等行驶过程中，由于车辆占用的空间过大，汽车挂车、汽车列车、18米公交车、虚拟轨道电车等多编组的大型车辆，经常导致刮擦事故，甚至引发人员伤亡的情况。然而，本领域尚没有相关的测量技术，无法为大型车辆的设计者、道路的规划设计者提供参考，不利于行人、非机动车的交通安全防护。
为了弥补本领域的上述缺失，本发明提供了一种车辆限界宽度的测量方法、一种车辆限界宽度的测量装置，以及一种计算机可读存储介质，通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，从而确定车辆的平面最大限界宽度，以供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
在一些非限制性的实施例中，本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法可以由一种车辆限界宽度的测量装置来实施。具体来说，该测量装置可以包括存储器及处理器。该存储器可以包括计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该处理器可以连接该存储器，适于执行存储器上存储的计算机指令，以实施上述测量方法。在一些实施例中，上述车辆限界宽度的测量方法可以应用于道路上行驶的胶轮车辆，包括不限于半挂车、汽车列车、虚拟轨道电车等多编组的大型车辆。
请参考图1，图1示出了根据本发明的一方面提供的车辆限界宽度的测量方法的流程示意图。
如图1所示，本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法可以包括步骤101：进行车辆的行驶工况测试，并采集车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息。
根据城市道路工程设计规范CJJ37及城市道路交叉口设计规程CJJ152，城市道路主要包括三大类：直线、曲线、交叉口。对应地，车辆在城市道路的行驶工况也可以包括直线行驶工况、曲线行驶工况，以及左转、右转、掉头等多种交叉口行驶工况。车辆限界宽度的测量者可以采用司机驾驶或者智能驾驶的方式，分别对车辆的各种行驶工况进行行驶工况测试，以测量车辆在各种行驶工况下的车辆限界宽度。可以理解的是，此处的测量者是一种泛指的描述，既可以包括车辆限界宽度的测量人员，也可以包括执行车辆限界宽度的测量程序的处理器和/或控制器。
以下将结合一种车辆在直角转弯的曲线行驶工况的实施例，对本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法进行描述。该直角转弯的曲线行驶工况可以包括直线-转弯-直线的过程。本领域的技术人员可以理解，该实施例只是本发明提供的一种非限制性的案例，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。
请参考图2，图2示出了根据本发明的一些实施例提供的车辆限界宽度的测量装置的安装示意图。
如图2所示，在一些实施例中，待测量的车辆可以包括两节车厢编组21、22。第一车厢21与第二车厢22通过铰接装置23连接。第一车厢21安装有第一传感器组件201，而第二车厢22安装有第二传感器组件202。第一传感器组件201可以安装于第一车厢21的质心位置处，以指示第一车厢21的基准位置。第二传感器组件202可以安装于第二车厢22的质心位置处，以指示第二车厢22的基准位置。车辆限界宽度的测量装置20可以包括数据采集板卡或数据采集电脑，通信连接第一传感器组件201及第二传感器组件202，以采集各车厢21、22在行驶工况测试中多个时刻的位置信息及航向角信息。
在一些实施例中，第一传感器组件201可以配置有位置传感器及第一航向角传感器。该位置传感器包括但不限于全球定位***(Global Positioning System，GPS)，其精度要求可以为厘米级。在行驶工况测试的过程中，位置传感器及第一航向角传感器可以按20Hz以上的采集频率f，实时采集第一车厢21的位置信息及航向角信息。在一些实施例中，位置信息可以指示第一车厢21的质心位置在对应时刻的经纬度坐标。在一些实施例中，航向角信息可以指示车厢前进方向与正北方向的夹角，其取值范围为[-180°，180°]，角度精度为0.1°。测量装置20可以实时获取位置传感器的传感器信号以作为第一车厢21的位置信息，并实时获取第一航向角传感器的传感器信号以作为第一车厢21的航向角信息。
在一些优选的实施例中，第二传感器组件202可以只配置第二航向角传感器，而不配置位置传感器。在行驶工况测试的过程中，测量装置20可以实时获取第二航向角传感器的传感器信号以作为第二车厢22的航向角信息。此外，测量装置20还可以将第一车厢21作为主测车厢，根据主测车厢21的位置信息、主测车厢21的航向角信息、第二车厢22(相邻于第一车厢21的从测车厢)的航向角信息及各车厢21、22的外轮廓尺寸，计算第二车厢22的位置信息。通过采用这种计算的方式来确定第二车厢22的位置信息，可以降低测量方法对位置传感器的数量需求，从而降低传感器的硬件成本，并简化传感器数据线的布线架构。
更进一步地，在一些未绘示的实施例中，若车辆包括三节或更多的车厢，测量装置还可以优选地根据其第二车厢的位置信息、第二车厢的航向角信息、第三车厢(相邻于第二车厢的从测车厢)的航向角信息及各车厢的外轮廓尺寸，计算该第三车厢的位置信息。
可选地，在另一些未绘示的实施例中，车辆也可以包括多节配置有位置传感器的主测车厢。每两节主测车厢之间可以配置一节或多节未配置位置传感器的从测车厢。测量装置还可以优选地根据从测车厢的编组序号，就近选择相邻的主测车厢，并根据该相邻主测车厢的位置信息及航向角信息、该从测车厢的航向角信息，以及各车厢的外轮廓尺寸，计算该从测车厢的位置信息。
如图1所示，本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法还可以包括步骤102：根据位置信息、航向角信息及车厢的外轮廓尺寸，计算车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息。
在本发明的一些实施例中，第一车厢21可以包括六个外轮廓点，即第一车厢21的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。第二车厢22也可以包括六个外轮廓点，即第二车厢22的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点。车辆总共可包括两节车厢21、22的十二个外轮廓点。
在一些实施例中，可以将车辆在行驶工况测试中的初始行驶方向定义为纵向x，将车厢的宽度方向定义为横向y，并以纵向x为基准航向来确定各节车厢21、22的航向角θi。
首先，测量装置20可以根据第一车厢21的外轮廓尺寸，计算第一车厢21的质心位置到其纵向边缘的距离Lx1，以及到其横向边缘的距离Ly1，从而确定第一车厢21的各外轮廓点与其质心位置的相对坐标(Δxi1,Δyi1)。基于相同原理，测量装置20也可以根据第二车厢22的外轮廓尺寸，计算第二车厢22的质心位置到其纵向边缘的距离Lx2，以及到其横向边缘的距离Ly2，从而确定第二车厢22的各外轮廓点与其质心位置的相对坐标(Δxi2,Δyi2)。式中，i指示本车厢的第i个外轮廓点。
之后，测量装置20可以根据第一车厢21的第一传感器组件201采集的纵向位移距离xj及航向角信息θ1，计算第一车厢21的质心位置在对应时刻的坐标数据(x1,y1)。具体来说，当航向角θ1＝0时，第一车厢21处于转弯前的直线行驶过程，其质心位置坐标(x1,y1)为：
x1＝xj
y1＝0
当航向角θ1≠0时，第一车厢21进入转弯的行驶过程，其质心位置坐标(x1,y1)及航向角信息θ1可以用下式关联：
Figure BDA0002745830770000101
Figure BDA0002745830770000102
之后，测量装置20可以先根据第一车厢21的航向角信息θ1对第一车厢21的各外轮廓点与其质心位置的相对坐标(Δxi1,Δyi1)进行旋转转化，再根据第一车厢21的质心位置坐标(x1,y1)及旋转转化后的相对坐标(Δx′i1,Δy′i1)，计算第一车厢21的各外轮廓点的坐标数据(xi1,yi1)＝(x1+Δx′i1,y1+Δy′i1)。式中，i指示本车厢的第i个外轮廓点。
如上所述，对于第二车厢22，测量装置20可以先根据第一车厢21的质心位置坐标(x1,y1)计算第二车厢22的质心位置坐标(x2,y2)，再利用第二传感器组件202采集的第二车厢22的航向角信息θ2，对第二车厢22的各外轮廓点与其质心位置的相对坐标(Δxi2,Δyi2)进行旋转转化。之后，测量装置20可以根据第二车厢22的质心位置坐标(x2,y2)，以及旋转转化后的相对坐标(Δx′i2,Δy′i2)，计算第二车厢22的各外轮廓点的坐标数据(xi2,yi2)＝(x2+Δx′i2,y2+Δy′i2)。
如图1所示，本发明提供的上述车辆限界宽度的测量方法还可以包括步骤103：根据各外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各外轮廓点的行驶轨迹；以及步骤104：根据各行驶轨迹的最大间距，确定车辆的平面最大限界宽度。
如上所述，位置传感器、第一航向角传感器及第二航向角传感器可以按20Hz以上的采集频率f，实时采集第一车厢21及第二车厢22的位置信息及航向角信息。相应地，测量装置20可以按时刻分别计算车辆的十二个外轮廓点在各时刻的位置坐标。之后，测量装置20可以根据该十二个外轮廓点在各时刻的坐标数据分别拟合十二条行驶轨迹曲线，以指示该十二个外轮廓点在直角转弯的行驶工况测试中的行驶轨迹。
请参考图3，图3示出了根据本发明的一些实施例提供的各外轮廓点行驶轨迹示意图。
如图3所示，测量装置20可以对车辆两端最外侧的行驶轨迹进行统计，将两者的最大距离作为车辆在上述直角转弯工况下的平面最大宽度值L1max。在一些实施例中，测量装置20可以分别统计各行驶轨迹与其余十一条行驶轨迹之间的最大距离L1＝{L1,2,L1,3,…,Ln,m,…,L11,12}，并将其中的最大值确定为车辆的平面最大限界宽度L1max。该平面最大限界宽度L1max可以指示车辆在直角转弯工况的平面模型中所需占用的最大宽度。
考虑到在车辆转弯的过程中普遍会发生车身倾斜的现象，在一些优选的实施例中，测量装置20还可以进一步采集各车厢21、22在行驶工况测试的各时刻的车身侧倾角度
Figure BDA0002745830770000121
并统计其中的最大值来进行车身倾斜补偿。
具体来说，第一传感器组件201还可以配置有第一加速度计，用于采集第一车厢21的加速度信息。第二传感器组件202还可以配置有第二加速度计，用于采集第二车厢22的加速度信息。测量装置20可以根据各车厢21、22在各时刻的加速度信息，分别计算各车厢21、22在各时刻的车身侧倾角度
Figure BDA0002745830770000122
并统计其中的最大值
Figure BDA0002745830770000123
之后，测量装置20可以从各车厢21的外轮廓尺寸提取其高度信息H，再结合各车厢21、22的最大车身侧倾角度
Figure BDA0002745830770000124
来计算车辆倾斜导致的侧倾补偿宽度L2max：
Figure BDA0002745830770000125
之后，测量装置20可以根据上述平面最大限界宽度L1max及上述侧倾补偿宽度L2max，计算车辆的最大限界宽度Lmax：
Lmax＝L1max+L2max
请参考图4，图4示出了根据本发明的一些实施例提供的车辆最大限界宽度的示意图。
如图4所示，在一些实施例中，测量装置20可以将侧倾补偿宽度L2max补偿在直角转弯工况的外侧轨迹，以确定侧倾补偿后的车辆最宽轨迹，并获得车辆的最大限界宽度Lmax。在一些实施例中，测量装置20可以将侧倾补偿后的车辆最宽轨迹及车辆的最大限界宽度Lmax，提供给大型车辆的设计者或道路的规划设计者，以指导其进行车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的交通安全防护。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
根据本发明的另一方面，本文还提供了一种车辆限界宽度的测量装置。
请参考图5，图5示出了根据本发明的另一方面提供的车辆限界宽度的测量装置的架构示意图。
如图5所示，本发明提供的上述车辆限界宽度的测量装置50包括存储器51及处理器52。处理器52连接存储器51，适于执行存储器51上存储的计算机指令，以实施上述任意一个实施例所提供的车辆限界宽度的测量方法。该测量装置50可以通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，确定车辆的平面最大限界宽度，从而供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。
本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该计算机指令被处理器52执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的车辆限界宽度的测量方法。本发明可以通过测量车辆的位置信息及航向角信息拟合车辆的各外轮廓点的行驶轨迹，确定车辆的平面最大限界宽度，从而供车辆的总体设计、道路的规划设计，以及对行人、非机动车的防护使用。
本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体***的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
尽管上述的实施例所述的处理器52可以通过软件与硬件的组合来实现。但是可以理解，该处理器52也可以单独在软件或硬件中加以实施。对于硬件实施而言，处理器52可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行上述功能的其它电子装置或上述装置的选择组合来加以实施。对软件实施而言，处理器52可以通过在通用芯片上运行的诸如程序模块(procedures)和函数模块(functions)等独立的软件模块来加以实施，其中每一个模块可以执行一个或多个本文中描述的功能和操作。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (15)

1.一种车辆限界宽度的测量方法，其特征在于，包括：
进行车辆的行驶工况测试，并采集所述车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息；
根据所述位置信息、所述航向角信息及所述车厢的外轮廓尺寸，计算所述车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息；
根据各所述外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及
根据各所述行驶轨迹的最大间距，确定所述车辆的平面最大限界宽度。
2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，采集所述车辆在多个时刻的位置信息及航向角信息的步骤包括：
将位置传感器及航向角传感器安装于所述车厢的基准位置；以及
在所述行驶工况测试的过程中，实时获取所述位置传感器的传感器信号以作为所述车厢的位置信息，并实时获取所述航向角传感器的传感器信号以作为所述车厢的航向角信息。
3.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述多个外轮廓点包括所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点，计算所述多个外轮廓点的位置信息的步骤包括：
根据所述车厢的外轮廓尺寸，计算各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标；
根据所述基准位置的位置信息，计算所述基准位置的坐标数据；以及
根据所述基准位置的坐标数据、所述车厢的航向角信息及各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标，计算各所述外轮廓点的坐标数据。
4.如权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述车辆包括多节车厢，所述位置传感器安装于其中的至少一节主测车厢，所述航向角传感器安装于各所述车厢，所述多个外轮廓点包括各所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点，计算所述多个外轮廓点的位置信息的步骤还包括：
根据所述主测车厢的基准位置的坐标数据、所述主测车厢的航向角信息及相邻的从测车厢的航向角信息，计算所述从测车厢的基准位置的坐标数据；以及
根据所述从测车厢的基准位置的坐标数据、航向角信息及各所述外轮廓点与其基准位置的相对坐标，计算所述从测车厢的各所述外轮廓点的坐标数据。
5.如权利要求4所述的测量方法，其特征在于，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹的步骤包括：
根据各所述车厢的各所述外轮廓点在各时刻的坐标数据，拟合所述车辆的各所述外轮廓点的行驶轨迹，
确定所述平面最大限界宽度的步骤包括：
分别计算各所述行驶轨迹之间的最大距离，并将其中的最大值确定为所述车辆的平面最大限界宽度。
6.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，还包括：
采集各所述车厢在各时刻的车身侧倾角度，并统计其中的最大值；
根据所述车身侧倾角度的最大值及所述车厢的高度，计算侧倾补偿宽度；以及
根据所述平面最大限界宽度及所述侧倾补偿宽度，计算所述车辆的最大限界宽度。
7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于，采集各所述车厢的车身侧倾角度的步骤包括：
将多个加速度计安装于各所述车厢以采集各所述车厢的加速度信息；以及
根据各所述车厢的加速度信息分别计算各所述车厢的车身侧倾角度。
8.一种车辆限界宽度的测量装置，其特征在于，包括：
存储器；以及
处理器，所述处理器连接所述存储器，并配置为：
进行车辆的行驶工况测试，并采集所述车辆的车厢在多个时刻的位置信息及航向角信息；
根据所述位置信息、所述航向角信息及所述车厢的外轮廓尺寸，计算所述车辆的多个外轮廓点在对应时刻的位置信息；
根据各所述外轮廓点在各时刻的位置信息，确定各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及
根据各所述行驶轨迹的最大间距，确定所述车辆的平面最大限界宽度。
9.如权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：
将位置传感器及航向角传感器安装于所述车厢的基准位置；以及
在所述行驶工况测试的过程中，实时获取所述位置传感器的传感器信号以作为所述车厢的位置信息，并实时获取所述航向角传感器的传感器信号以作为所述车厢的航向角信息。
10.如权利要求9所述的测量装置，其特征在于，所述多个外轮廓点包括所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点，所述处理器进一步配置为：
根据所述车厢的外轮廓尺寸，计算各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标；
根据所述基准位置的位置信息，计算所述基准位置的坐标数据；以及
根据所述基准位置的坐标数据、所述车厢的航向角信息及各所述外轮廓点与所述基准位置的相对坐标，计算各所述外轮廓点的坐标数据。
11.如权利要求10所述的测量装置，其特征在于，所述车辆包括多节车厢，所述位置传感器安装于其中的至少一节主测车厢，所述航向角传感器安装于各所述车厢，所述多个外轮廓点包括各所述车厢的车头左边缘点、车头右边缘点、车尾左边缘点、车尾右边缘点、车身中心左边缘点及车身中心右边缘点，所述处理器还配置为：
根据所述主测车厢的基准位置的坐标数据、所述主测车厢的航向角信息及相邻的从测车厢的航向角信息，计算所述从测车厢的基准位置的坐标数据；以及
根据所述从测车厢的基准位置的坐标数据、航向角信息及各所述外轮廓点与其基准位置的相对坐标，计算所述从测车厢的各所述外轮廓点的坐标数据。
12.如权利要求11所述的测量装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：
根据各所述车厢的各所述外轮廓点在各时刻的坐标数据，拟合所述车辆的各所述外轮廓点的行驶轨迹；以及
分别计算各所述行驶轨迹之间的最大距离，并将其中的最大值确定为所述车辆的平面最大限界宽度。
13.如权利要求12所述的测量装置，其特征在于，所述处理器还配置为：
采集各所述车厢在各时刻的车身侧倾角度，并统计其中的最大值；
根据所述车身侧倾角度的最大值及所述车厢的高度，计算侧倾补偿宽度；以及
根据所述平面最大限界宽度及所述侧倾补偿宽度，计算所述车辆的最大限界宽度。
14.如权利要求13所述的测量装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：
将多个加速度计安装于各所述车厢以采集各所述车厢的加速度信息；以及
根据各所述车厢的加速度信息分别计算各所述车厢的车身侧倾角度。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求1～7中任一项所述的车辆限界宽度的测量方法。
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