一种自动引导车辆避障区域计算方法及计算系统与流程

本发明涉及自动引导车辆避障领域，更具体地，涉及一种自动引导车辆避障区域计算方法及计算系统。

背景技术：

1、避障是自动引导车辆(agv)最基础的功能之一，在实际运行时，出于安全考虑，需要设置合理的避障区域，使自动引导车辆能够做到发现障碍物时，先减速，再停车。目前行业内普遍采取的方式是人为手动绘制避障区域，这种方法费时费力，需要根据车辆运行状态，如速度、角度、是否旋转等绘制不同的区域。

技术实现思路

1、针对目前计算方案中车辆不同运行状态下的避障，需要人为规划若干区域，但此种方式费时费力，并且不能将车辆的运行状况完全覆盖，提供一种自动引导车辆避障区域计算方法及计算系统。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种自动引导车辆避障区域计算方法，包括：

3、根据车辆运行速度和车辆尺寸，计算避障区域的形状和大小；

4、根据车辆当前载货重量、当前载货高度和当前运行速度，计算膨胀系数；

5、基于所述膨胀系数，对所述避障区域进行扩大，得到最终避障区域。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

7、可选的，所述根据车辆运行速度和车辆尺寸，计算避障区域的形状和大小，包括：

8、根据车辆运行的线速度和角速度，计算车辆转弯半径；以及根据车辆运行的线速度、角速度和车辆尺寸，计算避障区域起点的3个点坐标；

9、根据车辆转弯半径，获取分别与车辆最内侧与最外侧相切的内侧圆半径和外侧圆半径；

10、根据规定的减速区弧长和车辆转弯半径，计算减速区弧长对应的角度；

11、基于所述内侧圆半径、外侧圆半径、车辆转弯半径和减速区弧长对应的角度，计算避障区域终点的2个坐标；

12、根据避障区域起点的3个点坐标和避障区域终点的2个坐标，确定避障区域的轮廓。

13、可选的，所述根据车辆运行的线速度和角速度，计算车辆转弯半径，包括：

14、|radius|＝|v/w|；

15、其中，v为车辆运行的线速度，w为车辆运行的角速度，radius为车辆转弯半径；

16、车辆转弯时所绕的圆心坐标为(0,radius)。

17、可选的，所述根据车辆运行的线速度、角速度和车辆尺寸，计算避障区域起点的3个点坐标，包括：

18、p1＝(0,sign(w)*sign(v)*y/2)；

19、p2＝(sign(v)*x/2,sign(w)*sign(v)*y/2)；

20、p3＝(sign(v)*x/2,-sign(w)*sign(v)*y/2)；

21、其中，v为车辆运行的线速度，w为车辆运行的角速度，sign(w)和sign(v)分别代表角速度和线速度的符号，p1、p2和p3为避障区域起点的3个点坐标。

22、可选的，所述根据车辆转弯半径，获取分别与车辆最内侧与最外侧相切的内侧圆半径和外侧圆半径，包括：

23、内侧圆半径smallradius＝|radius|-0.5*y；

24、外侧圆的半径largeradius＝[(|radius|+0.5*y)2+(0.5*x)2]1/2。

25、可选的，所述根据规定的减速区弧长和车辆转弯半径，计算减速区弧长对应的角度，包括：

26、stopangle＝stopdistance/radius/3.14*180；

27、其中，stopangle为减速区弧长对应的角度，stopdistance为减速区弧长，radius为车辆转弯半径。

28、可选的，所述基于所述内侧圆半径、外侧圆半径、车辆转弯半径和减速区弧长对应的角度，计算避障区域终点的2个坐标，包括：

29、p4＝(largeradius*cos(stopangle),radius+largeradius*sin(stopangle))；

30、p5＝(smallradius*cos(stopangle),radius+smallradius*sin(stopangle))；

31、其中，p4和p5为避障区域终点的2个坐标，largeradius为外侧圆半径，smallradius为内侧圆半径，stopangle为减速区弧长对应的角度，radius为车辆转弯半径。

32、可选的，所述根据车辆当前载货重量、当前载货高度和当前运行速度，计算膨胀系数，包括：

33、根据车辆当前载货重量m和车辆最大载重m_max，计算第一膨胀系数k1＝1+m/m_max；

34、根据当前载货高度h和车辆最高载货高度h_max，计算第二膨胀系数k2＝1+h/h_max；

35、若车辆当前运行线速度v大于车辆基础运行线速度v_b，则计算第三膨胀系数k3＝v/v_b；若车辆当前运行线速度v小于等于车辆基础运行线速度v_b，则不对避障区域进行膨胀；

36、根据所述第一膨胀系数、第二膨胀系数和第三膨胀系数，计算避障区域的膨胀系数k＝y*k1*k2*k3，y为车辆的宽度。

37、可选的，所述基于所述膨胀系数，对所述避障区域进行扩大，得到最终避障区域，包括：

38、将外侧圆半径进行扩大，扩大后的外侧圆半径为largeradius’＝largeradius+y*k1*k2*k3；

39、将内侧圆半径减小，减小后的内侧圆半径为smallradius’＝smallradius+y*k1*k2*k3；

40、基于扩大后的外侧圆半径和减小后的内侧圆半径，基于避障区域起点的3个点坐标和避障区域终点的2个点坐标，得到最终避障区域。

41、根据本发明的第二方面，提供一种自动引导车辆避障区域计算系统，包括：

42、第一计算模块，用于根据车辆运行速度和车辆尺寸，计算避障区域的形状和大小；

43、第二计算模块，用于根据车辆当前载货重量、当前载货高度和当前运行速度，计算膨胀系数；

44、扩大模块，用于基于所述膨胀系数，对所述避障区域进行扩大，得到最终避障区域。

45、本发明提供的一种自动引导车辆避障区域计算方法及计算系统，根据车辆的线速度及角速度及车辆轮廓，自动计算车辆避障区域的形状及大小，且根据运行状态实时改变避障区域，使得避障区域和车体运行路径完全一致，增强运行的安全性及避障的精准性，并通过计算车辆载重情况及重心高低以及车速，设置避障区域的膨胀系数，通过膨胀系数扩大避障区域，进一步保证安全。

技术特征：

1.一种自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据车辆运行速度和车辆尺寸，计算避障区域的形状和大小，包括：

3.根据权利要求2所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据车辆运行的线速度和角速度，计算车辆转弯半径，包括：

4.根据权利要求2所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据车辆运行的线速度、角速度和车辆尺寸，计算避障区域起点的3个点坐标，包括：

5.根据权利要求3所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据车辆转弯半径，获取分别与车辆最内侧与最外侧相切的内侧圆半径和外侧圆半径，包括：

6.根据权利要求1所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据规定的减速区弧长和车辆转弯半径，计算减速区弧长对应的角度，包括：

7.根据权利要求1所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述基于所述内侧圆半径、外侧圆半径、车辆转弯半径和减速区弧长对应的角度，计算避障区域终点的2个坐标，包括：

8.根据权利要求1所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述根据车辆当前载货重量、当前载货高度和当前运行速度，计算膨胀系数，包括：

9.根据权利要求8所述的自动引导车辆避障区域计算方法，其特征在于，所述基于所述膨胀系数，对所述避障区域进行扩大，得到最终避障区域，包括：

10.一种自动引导车辆避障区域计算系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种自动引导车辆避障区域计算方法及计算系统，方法包括：根据车辆运行速度和车辆尺寸，计算避障区域的形状和大小；根据车辆当前载货重量、当前载货高度和当前运行速度，计算膨胀系数；基于所述膨胀系数，对所述避障区域进行扩大，得到最终避障区域。本发明通过车辆运行状态自动绘制避障区域，增加绘制精度以及减少人力消耗，并通过计算车辆载重情况及重心高低以及车速，设置避障区域的膨胀系数，通过膨胀系数扩大避障区域，进一步保证安全。技术研发人员：于航,李大伟受保护的技术使用者：法睿兰达科技（武汉）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29