一种靶标、牵引车和被牵引目标的对接方法和电子设备与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种靶标、牵引车和被牵引目标的对接方法和电子设备。


背景技术：

2.在机场等需要货物转运时，需要采用拖车或托板，利用牵引车对接拖车或托板，实现货物转运。其过程为：自动驾驶牵引车通过自动驾驶路线达到对接位置，在达到对接位置后，拖车或托板上的标识物，牵引车按照拖车或托板上标识物进行定位自动挂接。
3.然而，由于现场环境较为复杂，可能存在进行对位过程中，由于牵引车行走精度、现场环境对标识物的噪音等影响，导致对位过程中可能出现偏差。
4.因此，如何将牵引车和被牵引目标进行准确的对接成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中如何将牵引车和被牵引目标进行准确的对接的技术问题，本技术提出了一种靶标、牵引车和被牵引目标的对接方法和电子设备。
6.根据本技术的一个方面，提供一种靶标，设置在被牵引目标上，所述被牵引目标包括对接装置，可转动或固定设置在所述被牵引目标上，所述靶标可安装在所述被牵引目标上，且可与所述对接装置随动；所述靶标包括通过多个反射板，每一反射板通过固定连接边与其他反射板的固定连接边连接，所有反射板的固定连接边共线，且所述反射板沿同一轴线向外延伸分布，所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度。
7.可选地，所述靶标在安装状态下，所述靶标的每个反射板的固定连接边与地面垂直。
8.可选地，所述靶标可垂直安装在所述对接装置上，在安装状态下，所述靶标中的一个反射板垂直于所述固定连接边的另一边的朝向与所述对接装置的朝向相同。
9.可选地，所述反射板为三个，所述预设角度为120
°
。
10.根据本技术的另一个方面，提供一种牵引车和被牵引目标的对接方法，被牵引目标上设置有对接装置和如上述任意一项所述的靶标，所述牵引车上设置有雷达，所述对接方法包括：在所述牵引车到达所述对接起点位置时，获取至少两个反射面的点云数据；基于所述点云数据计算所述牵引车与每一反射面的角度信息；基于所述角度信息确定所述牵引车的行进方向，以实现所述牵引车与被牵引目标对接。
11.可选地，所述基于所述角度信息调整所述牵引车的行进方向包括：基于所述角度信息确定所述牵引车与所述对接装置的相对姿态；基于所述相对姿态确定所述牵引车的行进方向。
12.可选地，被牵引目标上设置校验靶标，用于为所述被牵引目标进行校验编码，在获取至少两个反射面的点云数据的步骤之前还包括：获取每个靶标的点云数据；基于所述点
云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标；执行获取所述目标靶标至少两个反射面的点云数据的步骤。
13.可选地，所述校验编码包括所述靶标的排布状态；所述基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标包括：基于所述点云数据确定所述雷达视野内所有靶标之间的排布状态；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标。
14.可选地，不同的被牵引目标的靶标的排布状态不同；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标包括：遍历任意目标数量组合的靶标的排布状态；选取符合所述目标被牵引目标的靶标的排布状态的目标数量组合的靶标作为所述目标靶标。
15.根据本技术的另一个方面，一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行如上述任一项所述的牵引车和被牵引目标的对接方法。
16.本发明公开一种靶标，设置在被牵引目标上，所述被牵引目标包括对接装置，可转动或固定设置在所述被牵引目标上，所述靶标可安装在所述被牵引目标上，且可与所述对接装置随动；所述靶标包括通过多个反射板，每一反射板通过固定连接边与其他反射板的固定连接边连接，所有反射板的固定连接边共线，且所述反射板沿同一轴线向外延伸分布，所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度；将靶标设置为立体结构，并转动或固定设置在所述被牵引目标上；当所述靶标固定设置在所述牵引目标上时，在激光雷达发射激光后，由于所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度，通过采集靶标反射的光线确定靶标的位置，进而确定所述被牵引目标的位置，实现了牵引车和被牵引目标进行准确的对接。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1为本技术实施例的一种靶标的结构示意图；
19.图2为本技术实施例的一种牵引车和被牵引目标的对接方法的流程示意图。
20.图3为本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
21.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
23.如本技术的背景技术所述，牵引车和被牵引目标对接的过程与现有的自动驾驶的路径规划完全不同，牵引车与被牵引目标对接是基于固定的标识物，将牵引车驾驶到固定
点位，例如拖车头上设置有牵引装置，托板上设置有与牵引装置对应的对接装置，在对接完成时，需要将牵引装置挂接到对接装置上，因此，其对接精度可能要求分米级别或厘米级别，而现有的自动驾驶方案无法满足当前需求。并且，现有对接定位方式往往采用激光雷达的定位方式，在被牵引目标上设置有激光雷达的靶标，通过采集靶标的点云数据，以及靶标与对接装置的位置关系，确定对接装置的位置。
24.但是，现有的靶标、牵引车和被牵引目标的对接方法存在以下问题：首先，现有的靶标往往设置为平面型，通常为贴附在被牵引目标上的反光贴，随着时间增长，反光贴表面可能会出现鼓包现象，并且，边缘可能会出现翘边现象，再受到风吹时，可能边缘可能会出现摆动现象，这会导致靶点出现偏移；而靶点的偏移会出现牵引车的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题。
25.其次，针对现有的被牵引目标的对接装置，一方面，针对被牵引目标的对接装置固定的情况，可能存在如牵引车驾驶到固定点位时，由于牵引车的角度不为预设角度，牵引装置与对接装置未处于同一条直线的情况；另一方面，针对被牵引目标的对接装置不固定的情况，可能存在例如对接装置角度改变，进而带来牵引装置与对接装置未处于同一直线的情况；在出现上述两方面的情况时，若仍依照预设路径规划执行对接操作，可能会出现牵引车的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题。
26.因此，为解决上述问题，根据本技术的一个方面，提供一种靶标，设置在被牵引目标上，所述被牵引目标包括对接装置，可转动或固定设置在所述被牵引目标上，所述靶标可安装在所述被牵引目标上，且可与所述对接装置随动；所述靶标包括通过多个反射板，每一反射板通过固定连接边与其他反射板的固定连接边连接，所有反射板的固定连接边共线，且所述反射板沿同一轴线向外延伸分布，所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度。
27.如图1所示，靶标可以包括三个反射板，分别未第一反射板101、第二反射板102和第三反射板103。其中第一反射板101和第二反射板102之间具有第一预设角度，第二反射板102和第三反射板103之间具有第二预设角度，第三反射板103与第一反射板101之间具有第三预设角度。在本实施例中第一预设角度、第二预设角度和第三预设角度可以相同，也可以不同。
28.对于上述技术方案，将靶标设置为立体结构，并转动或固定设置在所述被牵引目标上；当所述靶标固定设置在所述牵引目标上时，在激光雷达发射激光后，由于所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度，通过采集靶标反射的光线确定靶标的位置，进而确定所述被牵引目标的位置；具体的，可以将所述靶标安装在所述对接装置上，若对接装置的角度发生改变，由于同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度，雷达接收到的反射板反射回的激光的点云也会呈现不同分布；示例性的，若雷达接收到的反射板反射回的激光的点云与雷达在对接装置处于能够正确对接的位置时接收到的点云呈现相同的分布时，可以确认此时牵引装置和对接装置处于能够正确对接的位置。
29.作为示例性的实施例，所述靶标在安装状态下，所述靶标的每个反射板的固定连接边与地面垂直。
30.作为可选的实施例，所述靶标可垂直安装在所述对接装置上，在安装状态下，所述靶标中的一个反射板垂直于所述固定连接边的另一边的朝向与所述对接装置的朝向相同。
31.通过上述技术方案，将靶标可垂直安装在所述对接装置，靶标的每个反射板的固定连接边与地面垂直，靶标中的一个反射板垂直于所述固定连接边的另一边的朝向与所述对接装置的朝向相同，当牵引车到达定位起点位置后，雷达射线能够扫描到至少两个面；示例性的，可以通过计算两个面分别与激光雷达的夹角，计算被牵引目标的对接装置与牵引装置的姿态，进而根据姿态调整角度，使所述对接装置对准所述牵引装置，进而保证牵引装置和对接装置处于能够正确对接的位置。
32.作为示例性的实施例，图1为本技术实施例中一种可选的靶标的结构示意图，如图1所示，所述反射板包括第一反射板、第二反射板和第三反射板，所述预设角度为120
°
；示例性的，可以将所述靶标设置在所述对接装置上，其中，所述第三反射板与所述对接装置垂直设置。
33.根据本技术的另一个方面，提供一种牵引车和被牵引目标的对接方法，被牵引目标上设置有对接装置和如上述任意一项所述的靶标，所述牵引车上设置有雷达，如图2所示，所述对接方法包括：
34.s10.在所述牵引车到达所述对接起点位置时，获取至少两个反射面的点云数据；其中，被牵引目标上设置有对接装置和靶标，所述牵引车上设置有用于检测所述靶标的激光雷达，激光雷达按照固定方向发射激光，并接受反射光，基于反射率形成靶标的点云数据。
35.s20.基于所述点云数据计算所述牵引车与每一反射面的角度信息；
36.其中，可以按照点云数据的分布对点云数据做滤波，例如可以将点云数据密集程度达到预设程度的区域作为靶标的感兴趣区域，利用靶标的形状信息进一步筛选，确定属于靶标的点云数据；在基于属于靶标的点云数据筛选出每一反射面的点云数据，并基于所述每一反射面的点云数据计算所述牵引车与每一面的角度信息。
37.s30.基于所述角度信息确定所述牵引车的行进方向，以实现所述牵引车与被牵引目标对接。在本技术实施例中，在基于所述每一反射面的点云数据计算所述牵引车与每一面的角度信息后，基于所述角度信息确定所述牵引车的行进方向；示例性的，可以将所述牵引车的行进方向确定为能够保证牵引装置和对接装置处于能够正确对接的位置的行进方向，以避免出现如上所述的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题。
38.作为示例性的实施例，所述基于所述角度信息调整所述牵引车的行进方向包括：基于所述角度信息确定所述牵引车与所述对接装置的相对姿态；基于所述相对姿态确定所述牵引车的行进方向。
39.为了避免出现如上所述的牵引装置和对接装置不能正确对接的问题，基于所述角度信息确定所述牵引车与所述对接装置的相对姿态；示例性的，在确认所述角度信息后，基于所述角度信息规划所述牵引车的行走路径，以使所述牵引车在行走路径靠近所述被牵引目标的路径末端能够依靠所述相对姿态通过所述牵引装置与所述对接装置对接；具体的，可以将所述牵引车与所述对接装置的相对姿态设置为使得所述牵引车的牵引装置与所述对接装置的集合中心处于同轴同心的状态，并基于所述相对姿态确定所述牵引车的行进方向为朝向所述被牵引装置，路径为使所述牵引车在行走路径靠近所述被牵引目标的路径的末端时能够使得所述牵引装置与所述对接装置的集合中心处于同轴同心的状态。
40.作为示例性的实施例，被牵引目标上设置校验靶标，用于为所述被牵引目标进行
校验编码，在获取至少两个反射面的点云数据的步骤之前还包括：获取每个靶标的点云数据；基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标；执行获取所述目标靶标至少两个反射面的点云数据的步骤。
41.对于上述技术方案，被牵引目标上设置有对接装置和至少三个靶标，其中，至少两个靶标为对接装置的定位靶标，至少一个靶标与其他靶标配合形成被牵引目标的校验编码；本技术在被牵引目标上设置了用以确定被牵引目标位置信息的定位靶标，以及能够与定位靶标配合形成不同校验编码的靶标，在雷达检测到多个靶标时，先获取每一个检测到的靶标的点云数据，识别出目标被牵引目标对应的校验编码，此时即能够确定出目标被牵引目标，之获取目标被牵引目标上的定位靶标，通过定位靶标确定目标被牵引目标的具体位置，之后规划出牵引车和目标被牵引目标的对接路径，进行实现精确对接，避免雷达同时识别出多个靶标时无法准确确定目标被牵引目标，提高追踪目标被牵引目标的精度。
42.作为示例性的实施例，所述校验编码包括所述靶标的排布状态；所述基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标包括：基于所述点云数据确定所述雷达视野内所有靶标之间的排布状态；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标。
43.作为示例性的实施例，不同的被牵引目标的靶标的排布状态不同；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标包括：遍历任意目标数量组合的靶标的排布状态；选取符合所述目标被牵引目标的靶标的排布状态的目标数量组合的靶标作为所述目标靶标。
44.对于上述技术方案，区分不同的校验编码的方式可以是识别靶标的排布状态，在被牵引目标上设置的靶标之间可以设置不同的距离参数，此时雷达检测到的靶标数量大于被牵引目标上设置的靶标数量时，可以通过预设的靶标之间的距离参数确定目标被牵引目标，实现对目标被牵引目标的准确识别。
45.在被牵引目标上设置的靶标的排布方式有相同的情况，也有不同的情况，在不同的被牵引目标的靶标的排布状态不同时，可以是直接遍历雷达检测到的靶标的排布方式，在识别出与目标被牵引目标上的靶标排布方式相同的靶标排列组合时，即可确定该靶标组合对应的被牵引目标即为目标被牵引目标，此时雷达获取定位靶标，根据定位靶标确定目标被牵引目标的位置，规划出对接路径，完成对接。
46.在不同的被牵引目标的靶标的排布状态相同时，示例性的，基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标包括：依次校验目标数量的靶标排布状态，对所述雷达视野内所有靶标经分组，同一组的靶标排布状态符合被牵引目标的靶标的排布状态；基于所述点云数据确定每一组的靶标与所述牵引车之间距离；选择距离最短的一组靶标作为所述目标靶标。在本实施例中，当雷达识别出不少于2个与目标被牵引目标的靶标排布方式相同的被牵引目标时，获取该相同的靶标排布方式的靶标的点云数据，并根据点云数据计算出每组靶标与牵引车之间的距离，其中，与牵引车距离最短的为目标靶标，即找到目标被牵引目标。
47.在牵引车确定了目标被牵引目标的定位靶标之后，开始获取靶标的点云数据，在牵引车与目标被牵引目标的距离越来越近时，雷达获取的点云数据会逐渐增大，点云数据的变化信息在正常情况下的变化较小，因此可以通过点云数据的变化信息对目标被牵引目
标的对接装置的位置进行预测。
48.根据本技术的另一个方面，提供一种电子设备，参见图3所示，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行如上述任一项所述的牵引车和被牵引目标的对接方法。
49.可选地还包括存储器和总线，此外电子设备还允许包括其他业务所需要的硬件。存储器可以包括内存和非易失性存储器(non-volatile memory)，并向处理器提供执行指令和数据。示例性地，内存可以是高速随机存取存储器(random-access memory，ram)，非易失性存储器可以是至少1个磁盘存储器。
50.其中，总线用于将处理器、存储器和网络接口相互连接到一起。该总线可以是isa(industry standard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线、eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为了便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但这并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
51.在上述电子设备的一种可行的实施方式中，处理器可以先从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中再运行，也可以先从其它设备上获取相应的执行指令再运行。处理器在执行存储器所存放的执行指令时，能够实现本公开上述任意一个牵引车和被牵引目标的对接方法。
52.本领域技术人员能够理解的是，上述的牵引车和被牵引目标的对接方法可以应用于处理器中，也可以借助处理器来实现。示例性地，处理器是一种集成电路芯片，具有处理信号的能力。在处理器执行上述牵引车和被牵引目标的对接方法的过程中，上述牵引车和被牵引目标的对接方法的各步骤可以通过处理器中硬件形式的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。进一步，上述处理器可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、微处理器以及其它任何常规的处理器。
53.至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。
54.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
55.以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，
本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种靶标，其特征在于，设置在被牵引目标上，所述被牵引目标包括对接装置，可转动或固定设置在所述被牵引目标上，所述靶标可安装在所述被牵引目标上，且可与所述对接装置随动；所述靶标包括通过多个反射板，每一反射板通过固定连接边与其他反射板的固定连接边连接，所有反射板的固定连接边共线，且所述反射板沿同一轴线向外延伸分布，所述反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度。2.如权利要求1所述的靶标，其特征在于，所述靶标在安装状态下，所述靶标的每个反射板的固定连接边与地面垂直。3.如权利要求2所述的靶标，其特征在于，所述靶标可垂直安装在所述对接装置上，在安装状态下，所述靶标中的一个反射板垂直于所述固定连接边的另一边的朝向与所述对接装置的朝向相同。4.如权利要求1所述的靶标，其特征在于，所述反射板为三个，所述预设角度为120
°
。5.一种牵引车和被牵引目标的对接方法，其特征在于，被牵引目标上设置有对接装置和如权利要求1-4任意一项所述的靶标，所述牵引车上设置有雷达，所述对接方法包括：在所述牵引车到达所述对接起点位置时，获取至少两个反射面的点云数据；基于所述点云数据计算所述牵引车与每一反射面的角度信息；基于所述角度信息确定所述牵引车的行进方向，以实现所述牵引车与被牵引目标对接。6.如权利要求5所述的牵引车和被牵引目标的对接方法，其特征在于，所述基于所述角度信息调整所述牵引车的行进方向包括：基于所述角度信息确定所述牵引车与所述对接装置的相对姿态；基于所述相对姿态确定所述牵引车的行进方向。7.如权利要求5所述的牵引车和被牵引目标的对接方法，其特征在于，被牵引目标上设置校验靶标，用于为所述被牵引目标进行校验编码，在获取至少两个反射面的点云数据的步骤之前还包括：获取每个靶标的点云数据；基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标；执行获取所述目标靶标至少两个反射面的点云数据的步骤。8.如权利要求7所述的牵引车和被牵引目标的对接方法，其特征在于，所述校验编码包括所述靶标的排布状态；所述基于所述点云数据和所述校验编码确定属于目标被牵引目标的目标靶标包括：基于所述点云数据确定所述雷达视野内所有靶标之间的排布状态；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标。9.如权利要求8所述的牵引车和被牵引目标的对接方法，其特征在于，不同的被牵引目标的靶标的排布状态不同；基于所述目标被牵引目标的校验编码对应的靶标的排布状态和所述雷达视野内所有靶标之间的排布关系确定所述目标靶标包括：遍历任意目标数量组合的靶标的排布状态；
选取符合所述目标被牵引目标的靶标的排布状态的目标数量组合的靶标作为所述目标靶标。10.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求5至9中任一项所述的牵引车和被牵引目标的对接方法。

技术总结
本发明公开一种靶标，设置在被牵引目标上，被牵引目标包括对接装置，可转动或固定设置在被牵引目标上，靶标可安装在被牵引目标上，且可与对接装置随动；靶标包括通过多个反射板，每一反射板通过固定连接边与其他反射板的固定连接边连接，所有反射板的固定连接边共线，且反射板沿同一轴线向外延伸分布，反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度；当靶标固定设置在牵引目标上时，在激光雷达发射激光后，由于反射板具有两个反射面，不同的反射板之间的相邻的反射面呈预设角度，通过采集靶标反射的光线确定靶标的位置，进而确定被牵引目标的位置，实现了牵引车和被牵引目标进行准确的对接。车和被牵引目标进行准确的对接。车和被牵引目标进行准确的对接。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：九曜智能科技（浙江）有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/7/20