[发明专利]一种基于激光雷达的挂车转角估计方法

权利要求书

1.一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在牵引车前方安装多线激光雷达，在挂车四个角块和两个轮眉处分别安装一块高反材料；

步骤2、多线激光雷达扫描高反材料以采集激光点云数据，并提取激光点云中的高反点作为车辆检测角点，对检测到的角点进行编号；

步骤3、将编号后的角点与挂车模板进行比对，以计算挂车转角。

2.根据权利要求1所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述步骤1中，在所述牵引车的车头两侧分别设置一多线激光雷达。

3.根据权利要求2所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述多线激光雷达为128线激光雷达。

4.根据权利要求2所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述步骤2中，采用两个多线激光雷达对自动驾驶车辆进行扫描，以采集整车激光点云数据，并对两个激光雷达所采集的点云数据进行同步处理。

5.根据权利要求4所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述步骤2中，提取同步处理后的激光点云中的高反点作为角点，并对角点进行编号，记为P_i，i＝1,2,3,4,5,6；在车辆不同行驶状态下，激光雷达所能检测到的角点信息不同，当车辆直行时激光雷达能够检测到左前角块、右前角块、左后角块、右后角块、左侧轮眉、右侧轮眉处的六个角点，当车辆换道时激光雷达能够检测到左前角块、右前角块、右后角块、右侧轮眉处的四个角点，当车辆直角转弯或泊车时能够检测到左前角块、右后角块、右侧轮眉处的三个角点。

6.根据权利要求5所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述步骤2中，对检测到的角点进行编号的具体方法包括：

(1)车辆初始化以获取初始化转角，根据初始化转角计算六个高反材料的中心，再以高反材料中心坐标为中心设定高反材料角点的模板范围，然后对六个高反材料角点的模板范围进行编号，分别记为i，i＝1,2,3,4,5,6；

(2)采用多线激光雷达扫描车辆以获取激光点云数据，并提取激光点云数据中的高反点；

(3)根据高反材料角点的模板范围筛选高反点，以判断高反点是否在高反材料角点的模板范围内，若是则根据高反点所位于的高反材料角点的模板范围编号对高反点进行编号，否则丢弃高反点。

7.根据权利要求1所述一种基于激光雷达的挂车转角估计方法，其特征在于，所述步骤3中，先将挂车编号后的角点与挂车模板中的标准角点进行匹配，然后根据下式计算挂车转角θ，

式中，p_i，j为激光雷达采集的激光点云数据投影至XY二维平面后的坐标，其中i表示点云高反材料序号，j表示高反材料中激光点序号，n_i为高反材料内激光点数量，c_i为挂车模板的标准角点坐标值，且i＝1,2,3,4,5,6；为θ对应的旋转矩阵。/