[发明专利]一种车载摄像头智能转向方法和系统

说明书

本发明公开了一种车载摄像头智能转向方法和系统，方法为，车载主机获取列车的实时位置和轨道上的预置点位置；车载主机判断列车实时位置与预置点位置之间距离是否在误差半径之内，若在，则车载主机获取与轨道转弯处相链接的各个轨道弯道号列表，同时接收地面联锁信息中的下一信号机编号，选择与信号机编号在同一线路上的轨道弯道号作为列车即将运行的弯道；根据即将运行的弯道和转弯方向，车载主机实时计算出转动角度，依据转动角度，控制车载摄像头实时进行转动，系统包括，包括车载主机、线路地图数据存储单元、地面联锁信息通信模块、高精度组合惯导和摄像头驱动模块，具有精度高、地图数据精简、转向精准和运行可靠的有益效果。

技术领域

本发明属于列车控制技术领域，具体涉及一种车载摄像头智能转向方法和系统。

背景技术

目前，自动驾驶技术是热点技术领域，其在轨道交通技术领域也具有一定的发展趋势。虽然自动驾驶技术在国铁和地方铁路上发展较为缓慢，但在工厂的工矿机车、，领域具有小规模的实施应用。工矿机车的自动驾驶技术采用基于图像的障碍物检测技术来辅助自动驾驶系统实施导向安全控制策略。图像障碍物检测技术通常采用车载摄像头来检测轨道周边区域内是否有障碍物侵线，但当机车在轨道转弯处运行时，车载摄像头覆盖的区域会偏离轨道，导致轨道周边障碍物检测功能失效。

而现有的摄像头转向方法通常采用RTK定位方式， RTK定位信息在多径效应、信号遮挡的情况下受环境影响较大，使得定位失败或位置信息出现跳变。而且，现有的摄像头转向方法需要依赖3D高精度地图数据或2D导航地图提供道路信息，地图数据复杂不适于用在工矿机车中。此外，在摄像头转向方法中无车载与地面通信链路方式、预判方法复杂和转向精度低的缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种车载摄像头智能转向方法和系统，具有定位精度高、地图数据简练、角度转动精准、驾驶可靠安全的技术效果。

一种车载摄像头智能转向方法，包括如下步骤：

步骤一：车载主机获取列车的实时位置和轨道上的预置点位置，所述轨道上的预置点位置为距离轨道实际转弯处的提前量；

步骤二：车载主机判断列车实时位置与预置点位置之间距离是否在误差半径之内，若不在，则转入步骤一，若在，则转入步骤三；

步骤三：车载主机获取与轨道转弯处相链接的各个轨道弯道号列表，同时接收地面联锁信息中的下一信号机编号，选择与信号机编号在同一线路上的轨道弯道号作为列车即将运行的弯道；

步骤四：根据即将运行的弯道和转弯方向，车载主机实时计算出转动角度，依据转动角度，控制车载摄像头实时进行转动。

所述预置点位置和轨道弯道号列表均存储在预制的线路地图数据中。

所述预制的线路地图数据是将实际轨道线路中的各弯道点的信息以数据集的方式进行存储；所述弯道点的信息包括预置点数据集和弯道起始点数据集。

所述预置点数据集包括经度、纬度、距离弯道距离和链接弯道号；所述弯道起始点数据集包括经度、纬度、曲率半径和信号机编号。

步骤四中车载主机计算转动角度的公式为

（1）

其中，为转向的角度，为预置点到轨道弯道起点的距离，是机车摄像头距离弯道起点的距离，为弯道的曲线半径。

步骤五中，车载主机采用PID算法实时调节车载摄像头的进行角度转动。

车载摄像头智能转向系统，包括车载主机、线路地图数据存储单元、地面联锁信息模块、通信模块、高精度组合惯导和摄像头驱动模块，其中，地面联锁信息模块与通信模块连接，所述线路地图数据存储单元、通信模块和高精度组合惯导均与车载主机连接，所述车载主机与摄像头驱动模块连接。