CN111913183A - 车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆 - Google Patents

车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆。包括：基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。本发明实施例公开的车辆侧向避障方法，根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息，使得驾驶员可以获取到超声波雷达盲区内的障碍物信息，从而进行避障，提高车辆行驶的安全性。

Description

车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆
技术领域
本发明实施例涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆。
背景技术
一般而言，车辆侧面一般布置前后两个超声波雷达，这就不可避免导致车辆侧面中间部分存在驾驶员盲区，虽然车辆全景画面能够较为真实的反应车辆周围信息，但是当视觉条件比较苛刻时，全景画面并不能准确的反应车辆周围的障碍物信息，当车辆行驶在侧面有障碍物的狭窄路段时，如果障碍物处于车辆侧面驾驶员盲区内，驾驶员转向就会容易导致车辆刮蹭事故的发生。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆，以实现车辆的侧向避障，提高车辆行驶的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆侧向避障方法，包括：
基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；
根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；
将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；
根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；
根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
进一步地，基于全局坐标系构建障碍物地图，包括：
将以所述全局坐标系原点为中心的设定大小的矩形确定障碍物地图的初始区域；
对所述初始区域进行网格化划分，获得障碍物地图。
进一步地，根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息，包括：
对车辆侧面的超声波雷达采集的数据进行滤波处理，获得第一障碍物信息；所述第一障碍物信息包括障碍物上的多个点分别与所述超声波雷达的相对位置信息。
进一步地，将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息，包括：
获取超声波雷达在所述全局坐标系中的第一位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息。
进一步地，根据所述第一位置信息和所述第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息，包括：
确定障碍物上的多个点在所述全局坐标系的坐标点；
将所述坐标点所在网格的置信度调整为设定值，获得第二障碍物信息；所述置信度用于表征网格中是否有障碍物。
进一步地，根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息，包括：
获取车辆的运行速度以及位姿信息；
根据所述运行速度及所述位姿信息更新所述第二障碍物信息。
进一步地，根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物，包括：
将所述障碍物地图划分为至少两个子区域；
对于每个子区域，获取所述子区域中障碍物距离车辆的最小距离；
若所述最小距离小于设定阈值，则产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆侧向避障装置，包括：
障碍物地图构建模块，用于基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；
第一障碍物信息确定模块，用于根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；
第二障碍物信息获取模块，用于将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；
第二障碍物信息更新模块，用于根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；
障碍物提醒模块，用于根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例所述的车辆侧向避障方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括车辆侧向避障装置，所述车辆侧向避障装置用于实现如本发明实施例所述的车辆侧向避障方法。
本发明实施例提供了一种车辆侧向避障方法、装置、设备及车辆，基于全局坐标系构建障碍物地图；障碍物地图为网格化地图；根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；将第一障碍物信息转化至障碍物地图中，获得第二障碍物信息；根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息；根据更新后第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。本发明实施例公开的车辆侧向避障方法，根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息，使得驾驶员可以获取到超声波雷达盲区内的障碍物信息，从而进行避障，提高车辆行驶的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种车辆侧向避障方法的流程图；
图2是本发明实施例一中的构建障碍物地图的示例图；
图3是本发明实施例一中的车辆侧面超声波雷达的示意图；
图4是本发明实施例一中的对雷达数据进行滤波的示例图；
图5是本发明实施例一中的一种区域划分方法；
图6是本发明实施例一中的一种障碍物提醒的示例图；
图7是本发明实施例二中的一种车辆侧向避障装置的结构示意图；
图8是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图；
图9是本发明实施例四中的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种车辆侧向避障方法的流程图，本实施例可适用于提醒驾驶员避开侧方障碍物的情况，该方法可以由车辆侧向避障装置来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤110，基于全局坐标系构建障碍物地图。
其中，障碍物地图为网格化地图。全局坐标系可以是以车辆后轴中心在车辆启动时所在的位姿为原点，以车辆纵轴所在方向为x轴，以车辆横轴为y轴建立的坐标系。障碍物地图是将车辆周围的真实距离进行了网格化。
本实施例中，基于全局坐标系构建障碍物地图的方式可以是：将以全局坐标系原点为中心的设定大小的矩形确定为障碍物地图的初始区域；对初始区域进行网格化划分，获得障碍物地图。
其中，矩形的大小可以是50m*50m，每个网格的大小可以是10cm*10cm，那么障碍物地图就是由500*500的网格构成。示例性的，图2是本实施例中构建障碍物地图的示例图，如图2所示，对以全局坐标系的原点为中心的矩形区域进行网格化划分，获得障碍区地图。每个网格中包含有置信度，当置信度为1时，表示该网格内存在障碍物，当置信度为0时，表示该网格内不存在障碍物。
步骤120，根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息。
本实施例中，车辆两侧分别设置有2个超声波雷达，均为长距离超声波雷达。如图3所示，为本实施例中的车辆侧面超声波雷达的示意图。如图3所示，车辆侧面只在前方和后方设置有超声波雷达，超声波雷达无法检测到车辆中间区域的障碍物信息，从而形成盲区。
其中，第一障碍物信息可以包括障碍物上的多个点分别与所述超声波雷达的相对位置信息。
具体的，根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息的方式可以是：对车辆侧面的超声波雷达采集的数据进行滤波处理，获得第一障碍物信息。
本实施例中，由于超声波雷达不可避免会有干扰，所以首先需要对采集的数据进行滤波处理。例如：采集的雷达数据经常会有连续一帧、两帧有跳变的情况，因此需要剔除连续一帧、两帧数据频繁跳跃的数据。图4为本实施例中对雷达数据进行滤波的示例图。如图4所示，对有一帧跳变及连续两帧跳变的雷达数据进行处理。
步骤130，将第一障碍物信息转化至障碍物地图中，获得第二障碍物信息。
本实施例中，将第一障碍物信息转化至障碍物地图中，获得第二障碍物信息的方式可以是：获取超声波雷达在全局坐标系中的第一位置信息；根据第一位置信息和第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息。
可选的，根据第一位置信息和第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息的方式可以是：确定障碍物上的多个点在全局坐标系的坐标点；将坐标点所在网格的置信度调整为设定值，获得第二障碍物信息；置信度用于表征网格中是否有障碍物。
其中，设定值可以设置为1。
步骤140，根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息。
其中，运行信息可以包括运行速度及位姿信息。具体的，根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息的方式可以是：获取车辆的运行速度以及位姿信息；根据运行速度及位姿信息更新第二障碍物信息。
其中，位姿信息可以是车辆在运行过程中各时刻的位姿信息。具体的，根据车辆的运行速度以及位姿信息确定障碍物在全局坐标系中位置的变化信息，根据位置的变化信息更新第二障碍物信息。
步骤150，根据更新后第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
本实施例中，根据更新后第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物的方式可以是：将障碍物地图划分为至少两个子区域；对于每个子区域，获取子区域中障碍物距离车辆的最小距离；若最小距离小于设定阈值，则产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
其中，设定阈值可以设置为4m。
本实施例中，对障碍物地图进行划分时，可以对车辆两个侧面的区域分布进行划分。示例性的，图5是本实施例中一种区域划分方法，如图5所示，将车辆的两个侧面分布分成两个区域，分别为左前、左后、右前、右后(可以根据***需求，将车辆侧面划分多个区域，本专利对此不做限制)。侧向距离长度为5米(侧向雷达最远能检测5米障碍物)，随着车辆不断移动，不断更新障碍物地图中障碍物的坐标，并不断计算每个侧向区域内障碍物距离车辆的距离。
如图所示，A(xa,ya)、B(xa,ya)、C(xc,yc)、D(xd,yd)分别是车辆四个边界点，E(xe,ye)、F(xf,yf)是车辆侧面的中心点坐标。
本实施例中，计算出每个区域内障碍物距离车辆最近的距离，根据距离的不同给予驾驶员不同的声音、灯光或图标提示。示例性的，图6为本实施例中的一种障碍物提醒的示例图，如图6所示，当车辆周围没有障碍物，或者障碍物距离车辆的距离大于4米(距离可标定)时，车辆图标周围不显示雷达图标，当某一区域内障碍物距离车辆最近的距离小于1米时，此时车辆侧面对应区域显示雷达图标1；当某一区域内障碍物距离车辆最近的距离大于1米，小于2米时，此时车辆侧面对应区域显示雷达图标2；当某一区域内障碍物距离车辆最近的距离大于2米，小于3米时，此时车辆侧面对应区域显示雷达图标3；当某一区域内障碍物距离车辆最近的距离大于3米，小于4米时，此时车辆侧面对应区域显示雷达图标。
本实施例的技术方案，基于全局坐标系构建障碍物地图；障碍物地图为网格化地图；根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；将第一障碍物信息转化至障碍物地图中，获得第二障碍物信息；根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息；根据更新后第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。本发明实施例公开的车辆侧向避障方法，根据车辆的运行信息更新第二障碍物信息，使得驾驶员可以获取到超声波雷达盲区内的障碍物信息，从而进行避障，提高车辆行驶的安全性。
实施例二
图7为本发明实施例二提供的一种车辆侧向避障装置的结构示意图。如图7所示，该装置包括：障碍物地图构建模块210，第一障碍物信息确定模块220，第二障碍物信息获取模块230，第二障碍物信息更新模块240和障碍物提醒模块250。
障碍物地图构建模块210，用于基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；
第一障碍物信息确定模块220，用于根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；
第二障碍物信息获取模块230，用于将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；
第二障碍物信息更新模块240，用于根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；
障碍物提醒模块250，用于根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
可选的，障碍物地图构建模块210，还用于：
将以所述全局坐标系原点为中心的设定大小的矩形确定为障碍物地图的初始区域；
对所述初始区域进行网格化划分，获得障碍物地图。
可选的，第一障碍物信息确定模块220，还用于：
对车辆侧面的超声波雷达采集的数据进行滤波处理，获得第一障碍物信息；所述第一障碍物信息包括障碍物上的多个点分别与所述超声波雷达的相对位置信息。
可选的，第二障碍物信息获取模块230，还用于：
获取超声波雷达在所述全局坐标系中的第一位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息。
可选的，第二障碍物信息获取模块230，还用于：
确定障碍物上的多个点在所述全局坐标系的坐标点；
将所述坐标点所在网格的置信度调整为设定值，获得第二障碍物信息；所述置信度用于表征网格中是否有障碍物。
可选的，第二障碍物信息更新模块240，还用于：
获取车辆的运行速度以及位姿信息；
根据所述运行速度及所述位姿信息更新所述第二障碍物信息。
可选的，障碍物提醒模块250，还用于：
将所述障碍物地图划分为至少两个子区域；
对于每个子区域，获取所述子区域中障碍物距离车辆的最小距离；
若所述最小距离小于设定阈值，则产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图8示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备312的框图。图8显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备312是典型的车辆侧向避障功能的计算设备。
如图8所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同***组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。
总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及***组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。
计算机设备312典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图8未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图8中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(Local AreaNetwork，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arrays of IndependentDisks，RAID)***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的车辆侧向避障方法。
实施例四
图9是本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图，如图9所示，该车辆包括本发明实施例的车辆侧向避障装置，该装置包括：障碍物地图构建模块，用于基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；第一障碍物信息确定模块，用于根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；第二障碍物信息获取模块，用于将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；第二障碍物信息更新模块，用于根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；障碍物提醒模块，用于根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车辆侧向避障方法，其特征在于，包括：
基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；
根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；
将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；
根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；
根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于全局坐标系构建障碍物地图，包括：
将以所述全局坐标系原点为中心的设定大小的矩形确定为障碍物地图的初始区域；
对所述初始区域进行网格化划分，获得障碍物地图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息，包括：
对车辆侧面的超声波雷达采集的数据进行滤波处理，获得第一障碍物信息；所述第一障碍物信息包括障碍物上的多个点分别与所述超声波雷达的相对位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息，包括：
获取超声波雷达在所述全局坐标系中的第一位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息。
5.根据权利要求要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一位置信息和所述第一障碍物信息确定障碍物在全局坐标系中的第二位置信息，获得第二障碍物信息，包括：
确定障碍物上的多个点在所述全局坐标系的坐标点；
将所述坐标点所在网格的置信度调整为设定值，获得第二障碍物信息；所述置信度用于表征网格中是否有障碍物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息，包括：
获取车辆的运行速度以及位姿信息；
根据所述运行速度及所述位姿信息更新所述第二障碍物信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物，包括：
将所述障碍物地图划分为至少两个子区域；
对于每个子区域，获取所述子区域中障碍物距离车辆的最小距离；
若所述最小距离小于设定阈值，则产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
8.一种车辆侧向避障装置，其特征在于，包括：
障碍物地图构建模块，用于基于全局坐标系构建障碍物地图；所述障碍物地图为网格化地图；
第一障碍物信息确定模块，用于根据车辆侧面的超声波雷达采集的数据确定第一障碍物信息；
第二障碍物信息获取模块，用于将所述第一障碍物信息转化至所述障碍物地图中，获得第二障碍物信息；
第二障碍物信息更新模块，用于根据车辆的运行信息更新所述第二障碍物信息；
障碍物提醒模块，用于根据更新后所述第二障碍物信息产生提醒信息，以提醒驾驶员侧方的障碍物。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一所述的车辆侧向避障方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括车辆侧向避障装置，所述车辆侧向避障装置用于实现如权利要求1-7任一所述的车辆侧向避障方法。
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