一种压路机群的障碍物识别方法、装置及压路机群与流程

1.本技术涉及压路机的避障技术领域，具体涉及一种压路机群的障碍物识别方法、装置及压路机群。


背景技术：

2.压路机群是指由多台压路机组成的机械作业群体，用于压实道路、桥梁、隧道等建筑物的基础和土壤。压路机群通常由不同型号和不同工作能力的压路机组成，以满足不同压实工作的需求。在使用时，压路机群需要按照一定的协调和配合，以保证施工效率和施工质量。因此，对于压路机操作工来说，需要具备一定的团队协作能力和技术水平。
3.而压路机在作业过程中，需要往返重复多次才能完成碾压作业，由于压路机设备本身体积较大，视觉盲区大，特别是对于智能化压路机。并且在作业过程中可能会不时有技术人员或作业人员穿插，从而存在碰撞等安全风险。因此，智能压路机或无人驾驶压路机需要具备自动障碍物检测功能，但是由于技术人员和作业人员的轨迹不确定，有时候静止、有时移动，并且还可能存在其他障碍物，例如停止作业道路上的压路机、其他处于作业过程中的压路机。
4.现有的压路机虽然有雷达、摄像头等避障装置，但是出于成本考虑，通常都设置在压路机的前方或后方，因此，压路机仍然存在盲区，尤其是人员由侧面闯入等，会存在安全风险。对于本领域技术人员而言，如何在不大幅增加成本的前提下，解决或改善单台压路机的感知视野有限，从而导致其感知障碍的能力有限，难以保证其作业安全性的技术问题，具有比较现实的意义。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术的实施例提供了一种压路机群的障碍物识别方法、装置及压路机群，解决或者改善了上述技术问题。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种压路机群的障碍物识别方法，所述压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；其中，所述压路机群的障碍物识别方法包括：获取所述压路机群中每台所述压路机的感知障碍物信息；其中，每台所述压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息；以及将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。
7.在一实施例中，所述综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息包括：根据所述感知障碍物信息的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群；其中，单个所述聚类群包括至少一个所述感知障碍物信息，所述状态信息包括动态和静态；以及将每个所述聚类群中的所有所述感知障碍物信息汇总为一个所述标记障碍物信息。
8.在一实施例中，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对
多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若多个所述感知障碍物信息的状态信息中的若干个所述感知障碍物信息均为静态且该若干个所述感知障碍物信息中任意相邻两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值，则将该若干个所述感知障碍物信息聚类以得到一个所述聚类群。
9.在一实施例中，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若多个所述感知障碍物信息中的两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值但两个所述感知障碍物信息的状态信息分别为静态和动态，则跳过对该两个所述感知障碍物信息进行聚类；和/或，若多个所述感知障碍物信息中的两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且两个所述感知障碍物信息的状态信息均为动态但不同速，则跳过对该两个所述感知障碍物信息进行聚类。
10.在一实施例中，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若两个所述感知障碍物信息的状态信息均为动态，同时该两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且维持不变，则将该两个所述感知障碍物信息聚类以得到一个所述聚类群。
11.在一实施例中，所述将每个所述聚类群中的所有所述感知障碍物信息汇总为一个所述标记障碍物信息包括：根据每个所述聚类群中的所有所述感知障碍物信息的位置信息和尺寸信息，计算得到所述标记障碍物的位置信息和尺寸信息。
12.在一实施例中，所述标记障碍物信息包括障碍物的位置信息；其中，在所述将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机之后，所述压路机群的障碍物识别方法还包括：若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则获取所述障碍物的状态信息；其中，所述状态信息包括动态和静态；以及根据所述障碍物的状态信息和所述障碍物对应的所述标记障碍物信息，所述当前压路机执行对应的避让措施；其中，所述根据所述障碍物的状态信息和所述障碍物对应的所述标记障碍物信息，所述当前压路机执行对应的避让措施包括：若所述障碍物的状态信息为静态，则根据所述障碍物的位置信息和尺寸信息，计算所述当前压路机与所述障碍物的当前距离值；以及若所述当前距离值小于预设的第二距离阈值，则所述当前压路机退回至当前作业道路的起点并换道至其他作业道路作业；和/或，若所述障碍物的状态信息为动态，则根据所述障碍物的位置信息和尺寸信息，计算所述当前压路机与所述障碍物的当前距离值；若所述当前距离值小于预设的第三距离阈值，则再次计算所述当前压路机与所述障碍物的下一次距离值；以及若所述下一次距离值小于所述当前距离值，则所述当前压路机换道至其他作业道路上作业或停止作业；和/或，若所述下一次距离值大于或等于所述当前距离值，则所述当前压路机继续在当前作业道路上作业。
13.在一实施例中，所述压路机群中的至少一台压路机上设有障碍物识别装置，所述障碍物识别装置用于综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息，并将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。
14.在一实施例中，所述压路机群中的多台压路机上分别设有障碍物识别装置，多个所述障碍物识别装置中的至少一个所述障碍物识别装置处于休眠状态。
15.根据本技术的另一个方面，提供了一种压路机群的障碍物识别装置，所述压路机
群包括相互通讯连接的多台压路机；其中，所述压路机群的障碍物识别装置包括：信息获取模块，用于获取所述压路机群中每台所述压路机的感知障碍物信息；其中，每台所述压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合标记模块，用于综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息；以及信息发送模块，用于将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。
16.根据本技术的另一个方面，提供了一种压路机群，包括：相互通讯连接的多台压路机；其中，每台所述压路机包括上述的压路机群的障碍物识别装置。
17.本技术提供的一种压路机群的障碍物识别方法、装置及压路机群，应用于压路机群，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；通过获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息；其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息；并且将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机；即利用压路机群中的每台压路机分别感知其周围的障碍物以得到感知障碍物信息，结合所有压路机感知的障碍物信息得到整个压路机群所在作业区域的所有标记障碍物信息，并且将所有的标记障碍物信息发送到每台压路机上，以利用压路机群的多台压路机的多个感知视野获取更广、更全面的障碍物信息，从而可以为整个压路机群提供准确的障碍物信息，从而可以保证压路机群中的所有压路机安全作业，并且还可以利用压路机群中的其他压路机(例如相邻的压路机)感知到的障碍物信息，提前预判动态障碍物的行动轨迹，以加快避障响应速度，进一步保证作业安全性。
附图说明
18.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
19.图1是本技术所适用的场景图。
20.图2是本技术的障碍物坐标转换的原理示意图。
21.图3是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。
22.图4是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。
23.图5是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。
24.图6是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。
25.图7是本技术的动态障碍物轨迹预测的原理示意图。
26.图8是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别装置的结构示意图。
27.图9是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别装置的结构示意图。
28.图10是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的结构示意图。
29.图11是本技术一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
30.下面，将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
31.图1是本技术所适用的场景图。如图1所示，本技术所提供的压路机群的障碍物识别方法和装置适用于压路机群中，该压路机群包括多台压路机，多台压路机分别位于不同作业道路上作业，如图1中所示的压路机a、压路机b和压路机c。由于压路机通常的作业方式为直线前进或直线后退，为了适应场景需求和降低成本，压路机上的障碍物感知设备(雷达或摄像头等)通常仅设置于压路机的前端和后端，因此，单个压路机难以实现全视角的障碍物感知，例如在压路机两侧的障碍物(包括作业人员和其他物体)或者相邻压路机遮挡区域内突然出现的障碍物，单个压路机无法感知的障碍物很可能会引发安全隐患。
32.因此，本技术通过压路机群中的每个压路机分别单独执行感知操作，以获知每个压路机自身可感知的障碍物，然后将压路机群中每个压路机所感知的障碍物汇总以得到整个作业区域内障碍物信息，并且将该障碍物信息发送(例如广播等方式)至压路机群中的每个压路机上，以使用压路机群中多个压路机的多个感知设备从多个位置和多个角度来感知作业区域内的障碍物，以得到比单个压路机更大、更全面的感知视野，从而提高了每个压路机的避障能力。具体的，以基站为坐标原点建立坐标系(系统坐标系)，压路机a的坐标为(xa1，ya1)，压路机b的坐标为(xb1，yb1)，压路机c的坐标为(xc1，yc1)，障碍物n的坐标为(xcn1，ycn1)(在压路机c的坐标系中的坐标)，然后根据压路机c在系统坐标系中的坐标位置和方向位置计算得到障碍物n在系统坐标系中的坐标(xn1，yn1)。具体的计算方式如图2所示，在已知压路机c在系统坐标系中的坐标为c(xc1，yc1)、障碍物n在压路机c的坐标系中的坐标为(xcn1，ycn1)、障碍物n在压路机c的坐标系中与横轴(xc)之间的夹角为β、压路机c的坐标系与系统坐标系之间的转向角为α的前提下，根据几何关系可以计算得到：
33.xn1＝xc1+cn
×
cos(α+β)＝xc1+cn
×
(cosα
×
cosβ+sinα
×
sinβ)；
34.yn1＝yc1+cn
×
sin(α+β)＝yc1+cn
×
(sinα
×
cosβ+cosα
×
sinβ)；
35.其中，sinβ＝ycn1/cn，conβ＝xcn1/cn，(xcn1)2+(ycn1)2＝cn2。
36.从而，可以得到障碍物n在系统坐标系中的坐标为：
37.xn1＝xc1+cn
×
(cosα
×
xcn1/cn+sinα
×
ycn1/cn)
38.＝xc1+cosα
×
xcn1+sinα
×
ycn1；
39.yn1＝yc1+cn
×
(sinα
×
xcn1/cn+cosα
×
ycn1/cn)
40.＝yc1+sinα
×
xcn1+cosα
×
ycn1。
41.图3是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。该压路机群的障碍物识别方法应用于压路机群中，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；如图3所示，该压路机群的障碍物识别方法包括如下步骤：
42.步骤310：获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息。
43.其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息，且每台压路机
可以获得多个感知障碍物信息，一个障碍物对应一个感知障碍物信息。铺路作业通常需要多台压路机(即压路机群)协同作业，并且每台压路机需要在同一条作业道路上往返重复碾压多次才能完成碾压作业，然而压路机在作业过程中，还会有其他作业人员穿插于作业道路上以配合完成铺路作业，为了保证作业安全，压路机的前方和后方均安装有感知设备以实时感知其运行前方和后方是否存在障碍物，若存在则采取一定的避障措施。本技术利用压路机群中的每台压路机分别感知其感知视野内的障碍物信息，即在不增加或改变压路机的感知设备的前提下，实现提高压路机的感知视野，从而提高作业安全性。
44.步骤320：综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息。
45.在一实施例中，步骤320的具体实现方式可以是：根据感知障碍物信息的位置信息和状态信息，对多个感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群；其中，单个聚类群包括至少一个感知障碍物信息，状态信息包括动态和静态；并且将每个聚类群中的所有感知障碍物信息汇总为压路机群的作业区域的一个标记障碍物信息。
46.在压路机群中的所有压路机完成当前时刻的障碍物感知后，综合所有的障碍物信息，得到整个作业区域内的障碍物信息，并标记所有障碍物以得到整个作业区域内的标记障碍物信息。具体的，针对所有压路机分别感知得到的多个障碍物信息后，对多个障碍物信息进行聚类划分以得到至少一个聚类群，例如同一个障碍物可能会被多台压路机感知到，由于每个压路机其视野有限，单个压路机可能无法感知该障碍物的整体信息(譬如单个压路机只能感知到该障碍物一侧的形状和位置信息)，又例如，多个相近的障碍物之间的间距较小(压路机无法通过)，此时为了处理便利，也为了保证作业安全性，本技术可以将每个聚类群中的所有感知障碍物信息汇总为一个障碍物。因此，本技术通过聚类划分(即聚类合并)，以将同一个障碍物的多个部分融合、或将多个相近障碍物融合，以标记得到作业区域内障碍物的相关信息。
47.步骤330：将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机。
48.在综合所有压路机的障碍物信息得到整个作业区域内的标记障碍物信息后，将该标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机，以得到所有压路机都能获知作业区域内的所有标记障碍物，从而提高了单个压路机的感知范围和感知精度，继而提高了压路机的作业安全性。
49.本技术提供的一种压路机群的障碍物识别方法，应用于压路机群，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；通过获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息；其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息；并且将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机；即利用压路机群中的每台压路机分别感知其周围的障碍物以得到感知障碍物信息，结合所有压路机感知的障碍物信息得到整个压路机群所在作业区域的所有标记障碍物信息，并且将所有的标记障碍物信息发送到每台压路机上，以利用压路机群的多台压路机的多个感知视野获取更广、更全面的障碍物信息，从而可以为整个压路机群提供准确的障碍物信息，从而可以保证压路机群中的所有压路机安全作业，并且还可以利用压路机群中的其他压路机(例如相邻的压路机)感知到的障碍物信息，提前预判动态障碍物的行动轨迹，以加快避障响应速度，进一步保证作业安全性。
50.图4是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。如图4所示，上述步骤320可以包括：
51.步骤321：若多个感知障碍物信息中的若干个感知障碍物信息的状态信息均为静态且该若干个感知障碍物信息中任意相邻两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值，则将该若干个感知障碍物信息聚类以得到一个聚类群。
52.具体的，在获知了作业区域内的多个障碍物后，逐个标记该多个障碍物，并且在标记的过程中，每标记一个静态障碍物时，计算该静态障碍物与未标记的静态障碍物之间的距离(以障碍物的中心点坐标之间的距离计算)，其中，本技术可以根据压路机所感知到的障碍物的轮廓或边界计算得到对应的几何图形的中心点，以得到障碍物的中心点，若该距离小于第一距离阈值(例如压路机宽度的2倍)或重叠(两个障碍物存在至少部分坐标点相同)，此时可以判定为该两个障碍物为不同压路机感知的同一个障碍物或该两个障碍物之间不能通过压路机，则将该两个障碍物中未标记的障碍物信息删除，或者结合该两个静态障碍物的相关信息进行汇总，以得到更为准确且便于处理的标记障碍物信息。另外，若未标记的障碍物的中心点坐标与压路机群中的一台压路机的中心点坐标一致或接近(两个中心点坐标之间的间距小于压路机宽度的一半)，则判定该未标记的障碍物为压路机，删除该未标记的障碍物。例如，当检测到两个静态的障碍物(比如两个石头)之间的间距较小，压路机无法从该两个静态的障碍物之间通过，此时，可以将两个静态的障碍物作为一个较大的障碍物处理。依次类推，可以将相近的多个或若干个障碍物信息聚类作为一个障碍物处理。
53.步骤322：根据每个聚类群中的所有感知障碍物信息的位置信息和尺寸信息，计算得到标记障碍物的位置信息和尺寸信息。
54.由于单个压路机的感知视野有限，若存在体积较大的障碍物(例如停止的压路机)，而当前压路机无法感知完全，则该障碍物的标记不完全，此时可以结合多个压路机感知该障碍物的信息，以汇总得到该障碍物信息。同时，由于同一个聚类群中的障碍物之间的间距较小，压路机无法通过，此时为了便于处理、也为了进一步提高作业安全性，若同一个聚类群中存在多个障碍物时，可以将多个障碍物汇总以得到一个障碍物。具体的，在汇总过程中，本技术可以先连通不同障碍物(若为同一个障碍物则无需连通)，以将聚类群中的所有障碍物连通为一个连通障碍物(此时可以适当扩大每个障碍物的边界，以进一步提高作业安全性)，并且根据该连通障碍物的边界轮廓计算得到该连通障碍物的中心点，从而确定位置信息和尺寸信息。本技术在标记得到所有的标记障碍物后，根据所有的标记障碍物的信息(在感知得到该障碍物对应的压路机的坐标系中的坐标等信息)以及压路机在作业区域内的坐标信息、方向信息等，可以计算得到所有标记障碍物在系统坐标系中的位置信息(坐标信息)和尺寸信息(障碍物的大小、边界等信息)。
55.在一实施例中，如图4所示，上述步骤320还可以包括：
56.步骤323：若多个感知障碍物信息中的两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值但两个感知障碍物信息的状态信息分别为静态和动态，和/或，若多个感知障碍物信息中的两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且两个感知障碍物信息的状态信息均为动态但不同速，则跳过对该两个感知障碍物信息进行聚类。
57.具体的，若两个障碍物中一个为静态、一个为动态，此时，即使该两个障碍物的间距较小，也不能将该两个障碍物作为一个障碍物处理，此时直接跳过对该两个感知障碍物
信息进行聚类操作。若两个动态的障碍物之间的距离小于预设的第一距离阈值且两个感知障碍物信息的状态信息均为动态但运动步调不一致(即多次采集到两个该两个障碍物之间的距离不同)，则不能将该两个障碍物作为一个障碍物处理，此时直接跳过对该两个感知障碍物信息进行聚类操作。
58.在一实施例中，如图4所示，上述步骤320还可以包括：
59.步骤324：若两个感知障碍物信息的状态信息均为动态，同时该两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且维持不变，则将该两个感知障碍物信息聚类以得到一个聚类群。
60.若两个障碍物均为动态，并且两个障碍物的运动步调基本一制(即多次采集到该两个障碍物之间的距离较小且维持不变，比如行驶中的自卸车的车头和货箱、或不同压路机感知的同一个障碍物的不同部分)，此时可以将该两个障碍物作为一个障碍物处理。优选地，由于同一个障碍物的不同部分之间可能存在一定的相对运动，例如自卸车的车头和货箱之间可能存在相对摆动，因此，本技术中的距离维持不变可以存在一定的容差，即该两个障碍物之间的距离维持小于一个容差值。
61.图5是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。标记障碍物信息包括障碍物的位置信息；如图5所示，在步骤330之后，上述压路机群的障碍物识别方法还可以包括：
62.步骤340：若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则当前压路机执行避让措施。
63.若通过压路机群感知得到的标记障碍物信息中，有障碍物存在于当前压路机的行驶前方，则当前压路机采取对应的避让措施，以防止当前压路机与该障碍物发生碰撞等安全事故。
64.图6是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别方法的流程示意图。如图6所示，上述步骤340可以包括：
65.步骤341：若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则获取障碍物的状态信息。
66.其中，状态信息包括动态和静态。在当前压路机的行驶前方存在障碍物时，若不及时避障，可能会导致安全事故，若只要存在障碍物即避障(例如减速或停车)，则又会导致压路机在作业过程中频繁减速或停车，从而大幅降低其作业效率，为了保证压路机的作业安全性和作业效率，本技术在确定了当前压路机的行驶前方存在障碍物时，进一步获取该障碍物的状态信息，即判断该障碍物是静态障碍物或动态障碍物，针对不同状态的障碍物可以采取不同的避让措施，以根据实际场景和需求采取对应的措施，以保证作业效率和作业安全性。具体的，障碍物的状态信息可以通过相邻多个时刻或多个检测周期内所感知的该障碍物的中心点坐标确定，例如，在t1时刻和t2时刻时标记的该障碍物的中心点坐标并未发生改变，则可以确定该障碍物为静态障碍物，在t1时刻和t2时刻时标记的该障碍物的中心点坐标并发生了改变，则可以确定该障碍物为动态障碍物，其中，t1时刻和t2时刻为相邻的检测时刻。
67.步骤342：根据障碍物的状态信息和障碍物对应的标记障碍物信息，当前压路机执行对应的避让措施。
68.在获知了障碍物的状态信息后，根据障碍物的状态信息和该障碍物的信息(例如坐标和大小等信息)，可以判定当前压路机与该障碍物之间的碰撞风险，例如，若该障碍物
与当前压路机之间的距离较近，则应该紧急避障，若该障碍物的大小较小，当前压路机可以适当绕行即可避开该障碍物，则可以绕行避障。
69.在一实施例中，步骤342的具体实现方式可以是：若障碍物的状态信息为静态，则根据障碍物的位置信息和尺寸信息，计算当前压路机与障碍物的当前距离值；并且若当前距离值小于预设的第二距离阈值，则当前压路机退回至当前作业道路的起点并换道至其他作业道路作业。
70.具体的，如图2所示，当障碍物为静态障碍物时，如小型压路机等停放在作业区中的静态障碍物，压路机群中的某台离障碍物距离最近的压路机通过其前端(或后端)障碍物感知设备识别到该障碍物的位置(如方向和距离，或直接获取该障碍物的边界坐标信息)，然后通过坐标换算，计算得到该障碍物在系统坐标系中的信息(如边界坐标、大小、中心点坐标等)并发送至压路机群中的所有压路机。根据该障碍物的位置信息(坐标信息)和尺寸信息(障碍物大小)、以及当前压路机在系统坐标系中的位置信息等，计算当前压路机与该障碍物的当前距离值，如果该当前距离值小于第二距离阈值(例如安全距离)，则需要采取避撞措施，具体的，可以将当前压路机退回至当前作业道路的起点后换道至其他作业道路(例如相邻的作业道路)上继续碾压作业，待当前作业道路上的障碍物清除后再进行当前作业道路的碾压作业。
71.在一实施例中，步骤342的具体实现方式可以是：若障碍物的状态信息为动态，则根据障碍物的位置信息和尺寸信息，计算当前压路机与障碍物的当前距离值；若当前距离值小于预设的第三距离阈值，则再次计算当前压路机与障碍物的下一次距离值；并且若下一次距离值小于当前距离值，则当前压路机换道至其他作业道路上作业或停止作业。在进一步的实施例中，若下一次距离值大于或等于当前距离值，则当前压路机继续在当前作业道路上作业。
72.具体的，如图7所示，障碍物n为动态障碍物，且连续多次识别得到该动态障碍物的位置分别为(xn1，yn1)、(xn2，yn2)、(xn3，yn3)，其中障碍物n在(xn3，yn3)位置是由压路机a(xa3，ya3)感知得到，且在压路机a的坐标系中的坐标点为(xan3，yan3)(转换为系统坐标系得到坐标点(xn3，yn3))。根据该障碍物n在多个时刻被感知到的坐标位置可以判定该障碍物n为动态障碍物(即障碍物n在多个感知时刻被感知到在系统坐标系中的坐标位置不同)，例如检测人员或其他作业人员进入到作业区域内，距离最近的压路机a感知到移动的人员(即动态障碍物)，则通过感知系统识别或感知到该动态障碍物的相关信息(包括边界坐标、大小、中心点坐标等)，然后根据该压路机a在系统坐标系中的位置坐标进行换算得到该动态障碍物在系统坐标系中的位置信息，并且将该障碍物在系统坐标系中的位置信息广播至该作业区域内的所有压路机，以使得所有压路机均获知到该障碍物的位置信息，以更好的规避该障碍物，以避免单个压路机感知盲区带来的安全隐患。
73.具体的，若当前距离值小于预设的第三距离阈值(例如安全距离)，说明此时障碍物与压路机之间的距离较近，此时压路机和障碍物若进一步靠近，则会存在碰撞风险，因此，本技术通过再次计算当前压路机与障碍物的下一次距离值，若下一次距离值小于当前距离值，即压路机和障碍物在进一步靠近，说明继续作业会有碰撞风险，则当前压路机应减速或停止在当前作业道路上作业。若下一次距离值大于或等于当前距离值，即压路机和障碍物在远离，说明继续作业也不会存在碰撞风险，则当前压路机可以继续在当前作业道路
上作业。
74.优选地，若单个压路机感知到动态障碍物，考虑到动态障碍物的移动速度可能会导致碰撞风险增加(例如动态障碍物的移动方向为靠近压路机的方向)，因此，本技术的优选方式是在感知到动态障碍物后或者在检测到当前距离值小于预设的第三距离阈值时，即提高作业区域内所有压路机的感知频率(例如激光雷达的收发频率、图像采集的频率和帧率)，以加速感知障碍物的位置信息，进一步提高避障效果。应当理解，本技术还可以根据动态障碍物的移动速度和移动方向，并结合压路机的移动速度和移动方向，估算该动态障碍物的运行轨迹和压路机的运行轨迹，从而判断该动态障碍物的运行轨迹和压路机的运行轨迹是否存在交叉点、以及该动态障碍物和压路机到达该交叉点的时间是否重合或时间差值是否较小，从而可以判定该动态障碍物和压路机之间是否存在碰撞风险，继而采取相应的避障措施，以提高避障安全性。
75.在一实施例中，当该作业区域中存在多台压路机检测或感知到同一障碍物时(同一障碍物可以理解为多台压路机检测到的障碍物中心边界坐标重合或两个动态障碍物间距小于等于1倍的压路机宽度，且中心点距离保持不变)，按照障碍物边界叠加原理更新障碍物标记信息，并将障碍物信息广播至该作业区域内所有压路机，其他压路机能够根据全局标记的动态障碍物信息，即使在感知系统盲区内可以提前预判并避免与障碍物发生碰撞，从而避免因感知盲区带来设备安全风险。
76.另外，若作业区域边界处的障碍物消失(即移动出该作业区域范围)，则位于该作业区域内的压路机可以不受影响、继续作业，若作业区域内的障碍物消失，则根据该障碍物的具体位置判断其对该作业区域中的哪个压路机或哪些压路机有影响，而对于无影响的压路机则可以继续作业。
77.可选地，压路机群中的至少一台压路机上设有障碍物识别装置，障碍物识别装置用于综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息，并将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机。
78.本技术将障碍物识别装置设置于压路机群中的一台或多台压路机上，可以利用局域网或压路机群中压路机之间的相互通信以收集所有压路机感知的感知障碍物信息，并且利用位于压路机上的障碍物识别装置综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息，并将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机，从而无需另外布置控制平台。
79.可选地，压路机群中的多台压路机上分别设有障碍物识别装置，多个障碍物识别装置中的至少一个障碍物识别装置处于休眠状态。
80.本技术可以在压路机群中的多台压路机上设置障碍物识别装置，并且在作业过程中，为了节省算力和能耗，同时为了避免多个障碍物识别装置之间相互干扰，本技术可以将多个障碍物识别装置中的至少一个障碍物识别装置设置为休眠状态，以保留至少一个障碍物识别装置执行上述方法。
81.图8是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别装置的结构示意图。压路机群的障碍物识别装置布置于压路机群，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；如图8所示，该压路机群的障碍物识别装置80包括：信息获取模块81，用于获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息；其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知
障碍物信息；综合标记模块82，用于综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息；以及信息发送模块83，用于将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机。
82.本技术提供的一种压路机群的障碍物识别装置，设置于压路机群，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；通过信息获取模块81获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息；其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合标记模块82综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息；并且信息发送模块83将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机；即利用压路机群中的每台压路机分别感知其周围的障碍物以得到感知障碍物信息，结合所有压路机感知的障碍物信息得到整个压路机群所在作业区域的所有标记障碍物信息，并且将所有的标记障碍物信息发送到每台压路机上，以利用压路机群的多台压路机的多个感知视野获取更广、更全面的障碍物信息，从而可以为整个压路机群提供准确的障碍物信息，从而可以保证压路机群中的所有压路机安全作业，并且还可以利用压路机群中的其他压路机(例如相邻的压路机)感知到的障碍物信息，提前预判动态障碍物的行动轨迹，以加快避障响应速度，进一步保证作业安全性。
83.在一实施例中，综合标记模块82可以进一步配置为：根据感知障碍物信息的位置信息和状态信息，对多个感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群；其中，单个聚类群包括至少一个感知障碍物信息，状态信息包括动态和静态；并且将每个聚类群中的所有感知障碍物信息汇总为压路机群的作业区域的一个标记障碍物信息。
84.在一实施例中，综合标记模块82可以进一步配置为：若多个感知障碍物信息中的若干个感知障碍物信息的状态信息均为静态且该若干个感知障碍物信息中任意相邻两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值，则将该若干个感知障碍物信息聚类以得到一个聚类群；并且根据每个聚类群中的所有感知障碍物信息的位置信息和尺寸信息，计算得到标记障碍物的位置信息和尺寸信息。
85.在一实施例中，综合标记模块82可以进一步配置为：若多个感知障碍物信息中的两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值但两个感知障碍物信息的状态信息分别为静态和动态，和/或，若多个感知障碍物信息中的两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且两个感知障碍物信息的状态信息均为动态但不同速，则跳过对该两个感知障碍物信息进行聚类。
86.在一实施例中，综合标记模块82可以进一步配置为：若两个感知障碍物信息的状态信息均为动态，同时该两个感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且维持不变，则将该两个感知障碍物信息聚类以得到一个聚类群。
87.图9是本技术另一示例性实施例提供的一种压路机群的障碍物识别装置的结构示意图。如图9所示，该压路机群的障碍物识别装置80还可以包括：避障执行模块84，用于若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则当前压路机执行避让措施。
88.在一实施例中，如图9所示，避障执行模块84可以包括：状态获取单元841，用于若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则获取障碍物的状态信息，其中，状态信息包括动态和静态；避让执行单元842，用于根据障碍物的状态信息和障碍物对应的标记障碍物信息，当前压路机执行对应的避让措施。
89.在一实施例中，避让执行单元842可以进一步配置为：若障碍物的状态信息为静态，则根据障碍物的位置信息和尺寸信息，计算当前压路机与障碍物的当前距离值；并且若当前距离值小于预设的第二距离阈值，则当前压路机退回至当前作业道路的起点并换道至其他作业道路作业。
90.在一实施例中，避让执行单元842可以进一步配置为：若障碍物的状态信息为动态，则根据障碍物的位置信息和尺寸信息，计算当前压路机与障碍物的当前距离值；若当前距离值小于预设的第三距离阈值，则再次计算当前压路机与障碍物的下一次距离值；并且若下一次距离值小于当前距离值，则当前压路机换道至其他作业道路上作业或停止作业。在进一步的实施例中，若下一次距离值大于或等于当前距离值，则当前压路机继续在当前作业道路上作业。
91.图10是本技术一示例性实施例提供的一种压路机群的结构示意图。如图10所示，该压路机群包括：相互通讯连接的多台压路机(如图10中所示的智能压路机1、智能压路机2、智能压路机3、
…
、智能压路机n)；其中，每台压路机包括上述的压路机群的障碍物识别装置。
92.具体的，该压路机群包括控制中心和多台压路机，其中，每台压路机包含车载显示器、定位系统、通讯模块、感知系统和报警系统。其中，车载显示器主要用于显示当前车辆位置信息及周围环境障碍物信息进行标记，用于引导压路机进行主动避障或引导压路机操作手进行避障处理；定位系统为压路机提供高精度厘米级定位信息，如采用rtk定位或激光定位方式；通讯模块为压路机提供数据交互通道，采用无线通讯方式实现智能压路机机群之间信息实时交互，通讯方式可以采用5g/4g、自主网电台、网桥、wifi等无线通讯方式；控制中心主要针对机群中压路机采集到的障碍物信息进行融合分析，得到障碍物的坐标、形状、大小、移动方向等信息，并将障碍物信息通过无线网络下发至压路机机群中每台压路机，并通过车载显示器显示相关特征信息，控制中心可以采用云端集中控制，亦可以在本地进行部署，如部署在某一台压路机控制系统中或本地服务器中；感知系统主要以现有压路机常用的感知传感器，如毫米波雷达、激光、超声波传感器、视觉传感器等其中的一种或多种的组合，主要用于压路机前后方一定区域障碍物位置和特征识别；报警系统用于作业区域障碍物报警提示，报警可以分为三个等级。具体分为：三级橙色警报：作业区域内有障碍物闯入，但不在压路机群中任意一台的行进方向，即不会产生碰撞等安全风险；二级黄色警报：作业区域内有障碍物闯入，且根据障碍物移动方向及速度，结合压路机行进方向，预测接下来会进入某台压路机碰撞风险区域；一级红色警报：作业区域内有障碍物闯入，且障碍物已进入压路机的碰撞风险区域；其中，报警形式可采用声光报警器或语音报警方式。
93.本技术提供的一种压路机群，该压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；通过获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息；其中，每台压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息；并且将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机；即利用压路机群中的每台压路机分别感知其周围的障碍物以得到感知障碍物信息，结合所有压路机感知的障碍物信息得到整个压路机群所在作业区域的所有标记障碍物信息，并且将所有的标记障碍物信息发送到每台压路机上，以利用压路机群的多台压路机的多个感知视野获取更广、更全面的障碍物信息，从而可以为整个压路机群提供准确的障碍物信息，从
而可以保证压路机群中的所有压路机安全作业，并且还可以利用压路机群中的其他压路机(例如相邻的压路机)感知到的障碍物信息，提前预判动态障碍物的行动轨迹，以加快避障响应速度，进一步保证作业安全性。
94.下面，参考图11来描述根据本技术实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。
95.图11图示了根据本技术实施例的电子设备的框图。
96.如图11所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
97.处理器11可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
98.存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本技术的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
99.在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
100.在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。
101.此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。
102.该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
103.当然，为了简化，图11中仅示出了该电子设备10中与本技术有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
104.所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
105.所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘
只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
106.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：
1.一种压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；其中，所述压路机群的障碍物识别方法包括：获取所述压路机群中每台所述压路机的感知障碍物信息；其中，每台所述压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息；以及将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。2.根据权利要求1所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息包括：根据所述感知障碍物信息的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群；其中，单个所述聚类群包括至少一个所述感知障碍物信息，所述状态信息包括动态和静态；以及将每个所述聚类群中的所有所述感知障碍物信息汇总为一个所述标记障碍物信息。3.根据权利要求2所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若多个所述感知障碍物信息中的若干个所述感知障碍物信息的状态信息均为静态且该若干个所述感知障碍物信息中任意相邻两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值，则将该若干个所述感知障碍物信息聚类以得到一个所述聚类群。4.根据权利要求2所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若多个所述感知障碍物信息中的两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值但两个所述感知障碍物信息的状态信息分别为静态和动态，则跳过对该两个所述感知障碍物信息进行聚类；和/或，若多个所述感知障碍物信息中的两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且两个所述感知障碍物信息的状态信息均为动态但不同速，则跳过对该两个所述感知障碍物信息进行聚类。5.根据权利要求2所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述根据所述感知障碍物信息障碍物的位置信息和状态信息，对多个所述感知障碍物信息进行聚类划分，以得到至少一个聚类群包括：若两个所述感知障碍物信息的状态信息均为动态，同时该两个所述感知障碍物信息之间的距离小于预设的第一距离阈值且维持不变，则将该两个所述感知障碍物信息聚类以得到一个所述聚类群。6.根据权利要求1所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述标记障碍物信息包括障碍物的位置信息；其中，在所述将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机之后，所述压路机群的障碍物识别方法还包括：若当前压路机的行驶前方存在障碍物，则获取所述障碍物的状态信息；其中，所述状态
信息包括动态和静态；以及根据所述障碍物的状态信息和所述障碍物对应的所述标记障碍物信息，所述当前压路机执行对应的避让措施；其中，所述根据所述障碍物的状态信息和所述障碍物对应的所述标记障碍物信息，所述当前压路机执行对应的避让措施包括：若所述障碍物的状态信息为静态，则根据所述障碍物的位置信息和尺寸信息，计算所述当前压路机与所述障碍物的当前距离值；以及若所述当前距离值小于预设的第二距离阈值，则所述当前压路机退回至当前作业道路的起点并换道至其他作业道路作业；和/或，若所述障碍物的状态信息为动态，则根据所述障碍物的位置信息和尺寸信息，计算所述当前压路机与所述障碍物的当前距离值；若所述当前距离值小于预设的第三距离阈值，则再次计算所述当前压路机与所述障碍物的下一次距离值；以及若所述下一次距离值小于所述当前距离值，则所述当前压路机换道至其他作业道路上作业或停止作业；和/或，若所述下一次距离值大于或等于所述当前距离值，则所述当前压路机继续在当前作业道路上作业。7.根据权利要求1-5任一项所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述压路机群中的至少一台压路机上设有障碍物识别装置，所述障碍物识别装置用于综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息，并将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。8.根据权利要求7所述的压路机群的障碍物识别方法，其特征在于，所述压路机群中的多台压路机上分别设有障碍物识别装置，多个所述障碍物识别装置中的至少一个所述障碍物识别装置处于休眠状态。9.一种压路机群的障碍物识别装置，其特征在于，所述压路机群包括相互通讯连接的多台压路机；其中，所述压路机群的障碍物识别装置包括：信息获取模块，用于获取所述压路机群中每台所述压路机的感知障碍物信息；其中，每台所述压路机分别感知障碍物以得到对应的感知障碍物信息；综合标记模块，用于综合所述压路机群中的所有压路机的所述感知障碍物信息，得到所述压路机群的作业区域的标记障碍物信息；以及信息发送模块，用于将所述标记障碍物信息发送至所述压路机群中的所有压路机。10.一种压路机群，其特征在于，包括：相互通讯连接的多台压路机；其中，每台所述压路机包括权利要求9所述的压路机群的障碍物识别装置。

技术总结
本申请公开了一种压路机群的障碍物识别方法、装置及压路机群，应用于压路机群，获取压路机群中每台压路机的感知障碍物信息，综合压路机群中的所有压路机的感知障碍物信息，得到压路机群的作业区域的标记障碍物信息，并且将标记障碍物信息发送至压路机群中的所有压路机；即利用压路机群中的每台压路机分别感知其周围的障碍物以得到感知障碍物信息，以得到整个压路机群所在作业区域的所有标记障碍物信息并发送到每台压路机上，以利用多个感知视野获取更广、更全面的障碍物信息，从而保证压路机群中的所有压路机安全作业，并且利用压路机群中的其他压路机感知到的障碍物信息，提前预判动态障碍物的行动轨迹，以加快避障响应速度，保证作业安全性。保证作业安全性。保证作业安全性。


技术研发人员：谭斌
受保护的技术使用者：湖南三一华源机械有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/15