CN108569280A - 自动泊车的方法和设备、智能汽车以及计算机存储介质 - Google Patents

自动泊车的方法和设备、智能汽车以及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自动泊车的方法，所述方法包括：识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；利用安装在所述车辆两侧的视频采集装置实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。本发明还提供了一种自动泊车的设备、智能汽车以及计算机存储介质。

Description

自动泊车的方法和设备、智能汽车以及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及自动泊车的方法和设备、智能汽车以及计算机存储介质。
背景技术
电动汽车作为一种新能源交通工具，具有噪音低、能源利用效率高、无移动废弃排放等特点，已成为我国重点支持的战略性新兴产业之一。
基于电池租赁的换电模式配合大规模集中型充电已经成为当前电动汽车发展具有竞争力的商业技术模式。换电模式就是用充满电的电池更换下即将或已经耗尽的车辆电池，在机械操作下，它只需要几分钟就能完成电池的更换，相比于充电模式，它减少了充电时间长带来的麻烦。
目前国内已建立有多座充换电站，为电动汽车的动力电池提供充换电服务。但由于充换电站对车辆停车位置的要求较高，目前主要依赖超声波技术的车辆定位精度难以满足实际需要。
中国专利CN106004515A公开了一种用于电动汽车自动泊车的车速控制方法及系统。该系统包括车速传感器模块、超声波传感器、车辆定位模块、泊车控制器和车速控制器，车速传感器模块用于检测电动汽车的运动车速，超声波传感器用于采集电动汽车周围的障碍物信息，车辆定位模块用于采集获得电动汽车的当前位置信息，泊车控制器用于根据采集的障碍物信息、当前位置信息以及预设的泊车轨迹设定理想泊车车速，车速控制器用于根据运动车速和理想泊车车速调节电动汽车的电机扭矩。
上述专利尽管可在低速情况下实现误差较小的泊车速度控制功能，但超声波传感器的车辆定位精度误差一般在10-20cm，该定位精度达不到换电要求。
以上公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了解决以上现有技术的多个问题中的至少一个，本发明提供了一种自动泊车的方法，所述方法包括：识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；利用安装在所述车辆两侧的视频采集装置实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
在上述方法中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。
在上述方法中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征，并且运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识包括：通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
在上述方法中，通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置包括：通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。
在上述方法中，所述视频采集装置安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。
根据本发明的又一个方面，提供了一种自动泊车的设备，包括：识别装置，用于识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；视频采集装置，其安装在所述车辆两侧，用于实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；定位装置，用于运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；检测装置，用于通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及导引装置，用于根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
在上述设备中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。
在上述设备中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征，并且所述定位装置配置成通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
在上述设备中，所述检测装置包括：第一确定单元，用于通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；第二确定单元，用于根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；推定单元，用于通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及第三确定单元，用于至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。
在上述设备中，所述视频采集装置安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。
根据本发明的又一个方面，提供了一种智能汽车，其包括如前所述的自动泊车的设备。
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机存储介质，其包括指令，所述指令在被运行时执行前述自动泊车的方法。
本发明的技术方案能够为新能源车辆在换电站自动泊车时提供高精度定位。传统的定位方法主要依赖超声波技术，对周边的物理材质和形状依赖度较高，另外定位精度也较低。本发明的技术方案将视频定位的技术运用到车辆位置的定位上，在换电区域指定位置设置停车位，运用车辆周身的视频采集装置（例如摄像头）提取视频并对停车位特征进行提取，以用于车辆位置的高精度定位，最终定位的误差仅为1~2cm。
此外，本发明可利用当前设置停车位时常见的L形标识来作为检测视频的关键位置信息，从而在自动泊车的过程中对车辆所处位置进行定位。由于这种L形标识一般在划定停车位时都会设置，所以本发明的方案可适用于各种实际应用场景，包括但不限于停车场停车、小区停车、换电站停车等等，而无需额外地设置其他定位标识。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的自动泊车方法的示意图；
图2是表示本发明的一个实施例的自动泊车设备的结构示意图；
图3是表示本发明的一个实施例的限位标识的设计图；以及
图4是表示本发明的一个实施例的自动泊车的场景示意图。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的特定实施方式以教导本领域技术人员如何制造和使用本发明的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型将落在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式接合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述特定实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。
诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
在本说明的上下文中，“形态学检测”指对目标物体的形态（包括方向、形状等）进行检测。在一个实施例中，对限位标识进行形态学检测表示提取该限位标识的形状特征。
图1是表示本发明的一个实施例的自动泊车方法1000的示意图。其中，自动泊车方法1000包括如下步骤：
在步骤110中，识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；
在步骤130中，利用安装在所述车辆两侧的视频采集装置实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；
在步骤150中，运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；
在步骤170中，通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及
在步骤190中，根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
上述视频定位方法基于颜色空间检测和形态学检测，对于处于预定区域的车辆进行定位，从而使其能够自动泊入目标区域，例如泊入换电站以进行自动换电。基于视频定位可以大幅度提高定位精度，从而满足车辆在换电站自动泊车对于定位精度的要求。
在一个实施例中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。通过利用当前设置停车位时常见的L形标识来作为检测视频的关键位置信息，本发明的方案可适用于各种实际应用场景，包括但不限于停车场停车、小区停车、换电站停车等等，而无需额外地设置其他定位标识。
在一个实施例中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征。这样，可更有利于从视频中识别出限位标识，提高识别的准确度。在这个实施例中，步骤150可通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
在一个实施例中，步骤170包括：通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。在一个实施例中，车辆可从云端获取换电站的地图信息，该地图信息包括各个限位标识的绝对位置。通过颜色空间检测和形态学检测，从多个限位标识中确定出视频中的第一限位标识，并根据地图信息确定出第一限位标识的绝对位置。在确定出第一限位标识的绝对位置后，可进行相对位置变换，即根据所检测的标识的绝对位置以及其相对车身的位置，得出当前车辆的绝对位置以及相对于目标区域（例如换电车位）的相对位置，从而实时给出车辆在泊车过程中的具体位置。
在一个实施例中，所述视频采集装置安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。参考图4，如果车辆400停在预定区域410的中部时，由于视频采集装置（未示出）安装在车辆400的后视镜上且其视野一般能覆盖一个半圆形的区域，所以位于左侧的视频采集装置能采集到位于左侧的限位标识402以及406。类似地，位于右侧的视频采集装置能采集到位于右侧的限位标识404以及408。限位标识402-408限定出预定区域410的形状。在另一个实施例中，如果车辆400停在预定区域410的下半部时，由于视频采集装置（未示出）安装在车辆400的后视镜上，在车辆的两侧的视频采集装置只能分别采集到位于预定区域左后方以及右后方的限位标识406和408，即一侧的视频采集装置只能采集到一个限位标识的视频。在又一个实施例，如果车辆400停在预定区域410的上半部时，在车辆的两侧的视频采集装置只能分别采集到位于预定区域左前方以及右前方的限位标识402和404。最终，车辆400自动泊入到目标区域420。
图2提供了一种自动泊车的设备2000。该设备2000包括：识别装置210、视频采集装置220、定位装置230、检测装置240以及导引装置250。其中，识别装置210用于识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定。视频采集装置220安装在所述车辆两侧，其用于实时对所述车辆周边的环境进行视频提取。定位装置230用于运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识。检测装置240用于通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置。导引装置250用于根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
在一个实施例中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。通过利用当前设置停车位时常见的L形标识来作为检测视频的关键位置信息，本发明的方案可适用于各种实际应用场景，包括但不限于停车场停车、小区停车、换电站停车等等，而无需额外地设置其他定位标识。
在一个实施例中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征。这样，可更有利于从视频中识别出限位标识，提高识别的准确度。在这个实施例中，定位装置230可进一步配置成通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
在一个实施例中，检测装置240可包括：第一确定单元，用于通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；第二确定单元，用于根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；推定单元，用于通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及第三确定单元，用于至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。
在一个实施例中，所述视频采集装置220安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。
本领域内的技术人员应明白，本发明的前述方法实施例可实现为计算机程序产品。因此，本发明例如可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
图3展示了用于车辆位置检测的导向标识的设计图。如图3所示，该标识为一预定区域的限位标识。例如，可考虑将其布置于例如换电站指定的位置（若无该限位标识），用以限定即将进行换电的车辆的停车区域。在一个实施例中，通过运用车辆后视镜上的摄像头采集视频，运用颜色空间检测和形态学检测的方法，对视频中的停车位特征进行检测。
如图4所示，区域410为车辆泊车起始区域（即预定区域），该区域由四个角落上的限位标识402至408来进行限定，区域420为换电站停车位（即目标区域）。限位标识将在两个阶段起到作用，一是初始定位区域，换电时将车辆停在停车位区域内，识别系统将自动识别车辆初始位置给出泊车启动信息；二是泊车过程中，如图4所示，识别系统将识别车辆泊车轨迹，协助车辆安全进入换电站。
综上，本发明的方案主要运用车辆两侧安装的视频采集装置对周边的环境进行视频提取，通过颜色空间检测额和形态学检测的方法检测视频中重要的位置信息，包括限位标识、目标区域的位置等，根据这些位置进行空间变换计算，进一步计算出车辆相对于目标区域的位置，从而在自动泊车的过程中对车辆所处位置进行定位。
与传统主要依赖超声波技术的定位方法相比，本发明的技术方案将视频定位的技术运用到车辆位置的定位上，在换电区域指定位置设置停车位，运用车辆周身的视频采集装置（例如摄像头）提取视频并对停车位特征进行提取，以用于车辆位置的高精度定位，最终定位的误差仅为1~2cm。
以上例子主要说明了本发明的自动泊车的方法和设备、智能汽车以及计算机存储介质。尽管只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (12)

1.一种自动泊车的方法，所述方法包括：
识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；
利用安装在所述车辆两侧的视频采集装置实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；
运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；
通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及
根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征，并且运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识包括：
通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置包括：
通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；
根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；
通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及
至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述视频采集装置安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。
6.一种自动泊车的设备，包括：
识别装置，用于识别车辆处于预定区域，所述预定区域由多个限位标识所限定；
视频采集装置，其安装在所述车辆两侧，用于实时对所述车辆周边的环境进行视频提取；
定位装置，用于运用颜色空间定位出所述视频中的第一限位标识；
检测装置，用于通过形态学检测，根据所述第一限位标识的特征，得出所述车辆的实时位置；以及
导引装置，用于根据所述车辆的实时位置，将所述车辆导引至目标区域。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述预定区域为矩形的停车位，所述停车位的四个角分别由对应的L形限位标识所限定。
8.如权利要求6或7所述的设备，其中，所述多个限位标识具有区别于所述车辆周边的环境的颜色特征，并且所述定位装置配置成通过色块分析，从所述视频中定位出所述第一限位标识。
9.如权利要求6或7所述的设备，其中，所述检测装置包括：
第一确定单元，用于通过形态学检测，确定所述第一限位标识的特征；
第二确定单元，用于根据所述第一限位标识的缺角特征，确定所述第一限位标识的绝对位置；
推定单元，用于通过对所述视频的像素标定并根据所述第一限位标识的绝对位置，推定所述视频采集装置相对于目标区域的距离；以及
第三确定单元，用于至少根据所述视频采集装置相对于目标区域的距离，确定所述车辆的实时位置。
10.如权利要求6所述的设备，其中，所述视频采集装置安装在所述车辆的后视镜上，其可视范围覆盖多个限位标识中的至少一个限位标识。
11.一种智能汽车，其包括如权利要求6-10中任一项所述的自动泊车的设备。
12.一种计算机存储介质，其包括指令，所述指令在被运行时执行如权利要求1至5中任一项所述的自动泊车的方法。
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