[發明專利]一種車載攝像頭智能轉向方法和系統

有效

• 申請號: 201911284348.7
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110933317B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 謝香峰;丁大志;段祥玉;閆雙建;李博
• 申請（專利權）人: 河南思維軌道交通技術研究院有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G01C21/16;G01C21/28
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;李想

本發明公開了一種車載攝像頭智能轉向方法和系統，方法為，車載主機獲取列車的實時位置和軌道上的預置點位置；車載主機判斷列車實時位置與預置點位置之間距離是否在誤差半徑之內，若在，則車載主機獲取與軌道轉彎處相鏈接的各個軌道彎道號列表，同時接收地面聯鎖信息中的下一信號機編號，選擇與信號機編號在同一線路上的軌道彎道號作為列車即將運行的彎道；根據即將運行的彎道和轉彎方向，車載主機實時計算出轉動角度，依據轉動角度，控制車載攝像頭實時進行轉動，系統包括，包括車載主機、線路地圖數據存儲單元、地面聯鎖信息通信模塊、高精度組合慣導和攝像頭驅動模塊，具有精度高、地圖數據精簡、轉向精準和運行可靠的有益效果。

技術領域

本發明屬于列車控制技術領域，具體涉及一種車載攝像頭智能轉向方法和系統。

背景技術

目前，自動駕駛技術是熱點技術領域，其在軌道交通技術領域也具有一定的發展趨勢。雖然自動駕駛技術在國鐵和地方鐵路上發展較為緩慢，但在工廠的工礦機車、，領域具有小規模的實施應用。工礦機車的自動駕駛技術采用基于圖像的障礙物檢測技術來輔助自動駕駛系統實施導向安全控制策略。圖像障礙物檢測技術通常采用車載攝像頭來檢測軌道周邊區域內是否有障礙物侵線，但當機車在軌道轉彎處運行時，車載攝像頭覆蓋的區域會偏離軌道，導致軌道周邊障礙物檢測功能失效。

而現有的攝像頭轉向方法通常采用RTK定位方式， RTK定位信息在多徑效應、信號遮擋的情況下受環境影響較大，使得定位失敗或位置信息出現跳變。而且，現有的攝像頭轉向方法需要依賴3D高精度地圖數據或2D導航地圖提供道路信息，地圖數據復雜不適于用在工礦機車中。此外，在攝像頭轉向方法中無車載與地面通信鏈路方式、預判方法復雜和轉向精度低的缺點。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種車載攝像頭智能轉向方法和系統，具有定位精度高、地圖數據簡練、角度轉動精準、駕駛可靠安全的技術效果。

一種車載攝像頭智能轉向方法，包括如下步驟：

步驟一：車載主機獲取列車的實時位置和軌道上的預置點位置，所述軌道上的預置點位置為距離軌道實際轉彎處的提前量；

步驟二：車載主機判斷列車實時位置與預置點位置之間距離是否在誤差半徑之內，若不在，則轉入步驟一，若在，則轉入步驟三；

步驟三：車載主機獲取與軌道轉彎處相鏈接的各個軌道彎道號列表，同時接收地面聯鎖信息中的下一信號機編號，選擇與信號機編號在同一線路上的軌道彎道號作為列車即將運行的彎道；

步驟四：根據即將運行的彎道和轉彎方向，車載主機實時計算出轉動角度，依據轉動角度，控制車載攝像頭實時進行轉動。

所述預置點位置和軌道彎道號列表均存儲在預制的線路地圖數據中。

所述預制的線路地圖數據是將實際軌道線路中的各彎道點的信息以數據集的方式進行存儲；所述彎道點的信息包括預置點數據集和彎道起始點數據集。

所述預置點數據集包括經度、緯度、距離彎道距離和鏈接彎道號；所述彎道起始點數據集包括經度、緯度、曲率半徑和信號機編號。

步驟四中車載主機計算轉動角度的公式為

（1）

其中，為轉向的角度，為預置點到軌道彎道起點的距離，是機車攝像頭距離彎道起點的距離，為彎道的曲線半徑。

步驟五中，車載主機采用PID算法實時調節車載攝像頭的進行角度轉動。

車載攝像頭智能轉向系統，包括車載主機、線路地圖數據存儲單元、地面聯鎖信息模塊、通信模塊、高精度組合慣導和攝像頭驅動模塊，其中，地面聯鎖信息模塊與通信模塊連接，所述線路地圖數據存儲單元、通信模塊和高精度組合慣導均與車載主機連接，所述車載主機與攝像頭驅動模塊連接。