数计算公式，可计算出两个基准装置与车身间的垂直距离。在本实施例中，两个基准装置与车身间的垂直距离不相等。根据本实用新型的实施例，根据行车距离不同，可以使用两个独立基准装置，或使用多于两个独立基准装置。本实用新型的一个实施例的车辆导向系统可以使用如图3中所示的随意布置的独立基准装置进行车辆导向，下文中进一步的说明。需要说明的是，此处“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等为了表示不同的元件，并不是为了限定元件的重要性或排列次序，或空间上的位置关系。
[0022]根据本实用新型的一个实施例的车辆导向系统，如图3所示，为了方便描述，仅以两个独立基准装置G1、G2为例。在系统开始工作前，系统可以先进行初始化，即“基准标定”。处理器读回区域激光扫描仪11测量的区域激光扫描仪11分别与固定不动的第一独立基准装置Gl和第二独立基准装置G2的直线连线L1、L2的距离，并通过分析被反射的激光束相对于车身的角度间隔计算得出直线连线L1、L2与车身之间的夹角α1、α2。根据上述已知参量，系统以Gl为原点，以过Gl并与车身平行的虚拟线为X轴，以过Gl点垂直于车身的虚拟线为Y轴，建立直角坐标系，处理器可以计算出参考点G2的位置坐标和传感器的位置坐标并保存。该数据即为标定数据。本实用新型的实施例的车辆导向系统，通过区域激光传感器测量的数据，构造了虚拟直角坐标系。在虚拟直角坐标系下，标定初始原点Gl位置坐标、区域激光传感器的位置坐标和与原点基准装置相邻的基准装置G2的位置坐标，控制器存储系统初始化信息。本领域技术人员应该知道，实际上初始原点Gl位置坐标、区域激光传感器的位置坐标和与原点基准装置相邻的基准装置G2的位置坐标三者是相互联系在一起的，当车身的取向偏离时，虚拟直角坐标系的X轴发生改变，上述虚拟直角坐标系将会发生改变。换句话说，当第一基准装置G1、第二基准装置G2的位置坐标改变时，则虚拟直角坐标系发生改变，这是因为第一和第二基准装置位置是固定不变的，虚拟直角坐标系的改变来自于车身取向的改变。在本实用新型的一个实施例中，在行车过程中，车辆导向系统通过测量在任一时刻区域激光扫描仪11分别与第一独立基准装置和第二独立基准装置之间的直线连线L1、L2的距离以及该直线连线L1、L2与车身之间的夹角或该直线连线L1、L2之间的夹角确定第一独立基准装置Gl和第二独立基准G2的位置坐标，当第一独立基准装置和第二独立基准的位置坐标不变时车身取向不变。
[0023]在本实用新型的另一实施例中，在行车过程中，系统实时解算出区域激光扫描仪11的实时坐标，并和标定坐标比较，通过分析计算，得出车身实时的取向及位置。当车体在一定阈值范围内，车身行进轨迹与基准坐标系X轴大体重合，则不对行车方向调整，方向盘处于回中状态，车身沿原方向行进；当行车轨迹偏离基准坐标X轴时，系统根据车身偏移方向和偏移程度，控制方向盘调节力度，同时，反馈调节信息，使整个车辆导向系统处于闭环调节，使其更精准的调整行车方向，从而调整车身姿态和车体位置。
[0024]根据本实用新型的实施例的车辆导向系统，在系统开始工作时处理器确定并存储所述初始虚拟线相对于第一独立基准装置Gl和第二独立基准装置G2之间的连线之间的夹角α1、α2，通过算法计算出车头车尾距离基准线的垂直距离。图4示出了两个基准装置之间的连线不平行于初始车身的情形(车辆沿箭头方向行进)。在这种情况下，通过Gl且与车身方向平行的虚拟线与通过G2且与车身方向平行的虚拟线不重合，即在以Gl为原点的坐标系下G1、G2纵坐标位置不相等。根据本实用新型的实施例，在初始系统标定时，处理器记录了原点相邻参考点的坐标，即点Gl位置坐标为(0，0)，位置G2坐标为(Δ X，Δ y)，此时Δ y不为0，在分析车头车尾距离基准线距离时，通过算法，补偿G2相对于Gl产生的偏移量Ay，使行车过程中，车体始终保持以距离通过Gl且与车身方向平行的虚拟线固定距离沿X轴行进，SP车体始终保持以标定时Gl距车身的距离沿X轴行进。
[0025]由于确定了虚拟基准坐标，在车辆10行进过程中，可以使用虚拟基准坐标确定车辆10是否偏离初始方向。在一个实施例中，在车辆10行进过程中，通过区域激光扫描仪11测量区域激光扫描仪11分别与第一独立基准装置Gl和第二独立基准装置G2之间的直线连线L1、L2的实时的距离和该直线连线L1、L2与车身之间的实时的夹角，确定传感器在虚拟基准坐标中的实时位置坐标，根据传感器所在车身位置(α1、α2)，距车头车尾距离，测算出车头车尾的位置坐标，从而推算出车身姿态及车体位置。将车辆10的实时位置与初始标定位置对照，判断车体偏移方向及偏移量。
[0026]根据本实用新型的实施例，当行车距离较长时，随着车辆10不断行进，区域激光扫描仪11距离第一和第二独立基准装置越来越远，可以提供第三基准装置、第四基准装置甚至更多基准装置接续车辆导向操作。即，车辆导向系统包括多个基准装置，能够使用区域激光扫描仪11扫描的扇形区域能够覆盖的两个基准装置执行车辆导向，并随着车辆移动接续车辆导向过程。当基准不在区域激光扫描仪11扇形扫描区域覆盖的范围内时，系统将失去测量数据来源，此时需增加基准，采用多个基准装置接力的方式实现基准装置续航，延长系统对车体导航路程。本实用新型的实施例提供了第三独立基准装置，如图4所示。当车辆10的行驶距离增加，我们还可以不断增加独立基准装置的数目。根据本实用新型的实施例，使用第二独立基准装置和第三独立基准装置进行车辆导向的工作原理和操作过程与前述使用第一基准装置和第二基准装置的情况是相同的。
[0027]在本实用新型的一个实施例中，当车辆10行进到一定距离时，系统会判断区域激光扫描仪11已远离第一独立基准装置和第二独立基准装置，此时应当进行接力，改用第二独立基准装置和第三独立基准装置作为当前使用的两个参考点，从而保证数据的可靠性。区域激光扫描仪11继续以前述的方式工作。通过区域激光扫描仪11分别与第二独立基准装置G2和第三独立基准装置G3的直线连线的距离和该直线连线与车身之间的夹角，处理器建立以G2为原点过G2并以与初始时刻车身方向平行的虚拟线为X轴建立坐标系，根据以Gl为原点的参考系下测得的G2坐标值，对以G2为参考系原点的坐标系内区域激光扫描仪11坐标做一次修正，保证车体在不同坐标系下，同一位置计算得出的坐标相同。同时将在该坐标系下计算的车身实时姿态和位置保存下来，通过这种方式完成了一次接力，后续随车体行程增长，顺次接力。
[0028]车体完成同一方向单程行进后，车体反方向行进时，系统可以实施测量并与前进时车体位置匹配，调用前进时基准装置的坐标信息，最大限度消除误差积累。
[0029]在本实用新型的另一实施例中，车辆导向系统在重新使用第二独立基准装置G2和第三独立基准装置G3进行导向时，可以以车辆车身瞬时的状态为初始状态，以类似上述使用第一和第二独立基准装置G1、G2的过程类似的方式确定以第二独立基准装置G2为原点的虚拟直角坐标系，计算第二独立基准装置G2和第三独立基准装置G3以及区域激光扫描仪11在新的以第二独立基准装置G2为原点的虚拟直角坐标系中的坐标。也就是说，不依赖于以第一独立基准装置Gl为原点的直角坐标系的参数也可以进行车辆导向。同时将在该坐标系下计算的车身实时姿态和位置保存下来，通过这种算法完成了一次接力，后续随车体行程增长，顺次接力。车体完成统一方向单程行进后，车体反方向行进时，系统根据算法检测，与前进时车体位置匹配，调用前进时基准点坐标信息，最大限度消除误差积累。
[0030]根据本实用新型的实施例，本文所说的初