CN110989620A - 一种基于激光雷达的车路协同系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于激光雷达的车路协同系统，设置两台激光雷达或两台以上的激光雷达；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复，其中一台激光雷达的有效扫描区域覆盖另一台激光雷达的下方的扫描盲区，反之亦然，实现雷达扫描盲区的互补。采用上述技术方案，针对未来智慧交通及自动驾驶安全问题，在其实际使用过程中规避安全风险，特别是规避基于激光雷达的车路协同系统的扫描盲区，在每台激光雷达的扫描盲区都需要相邻的一台或者多台激光雷达进行补充，可以有效消除基于激光雷达的车路协同系统的中激光雷达扫描盲区；其可靠性高，便于维护。

Description

一种基于激光雷达的车路协同系统
技术领域
本发明属于智慧交通及自动驾驶安全的技术领域。更具体地，本发明涉及一种基于激光雷达的车路协同系统规避盲区的技术方案。
背景技术
随着自动驾驶车辆的迅速发展，车路协同作为车车/车路通信基础上的高级应用，以提高道路安全为目标的同时，也为交通信息感知、交通服务和交通控制提供了新的思路。
基于激光雷达的车路协同系统便应运而生，激光雷达的优势是，不受环境光线强弱印象，无论白天黑夜，都可以对周边环境进行360°无死角扫描。
考虑到现在道路的设施，想要实现车路协同，就需要对其进行改造，其中就涉及激光雷达的安装问题，因单个激光雷达的固有特性必然形成扫描盲区。
基于激光雷达的车路协同系统利激光雷达的超视距，无死角的特点，激光雷达进行周边环境的数字化全感知，解决在日常行车过程中由于视觉盲区及信息不畅、不及时导致的各种交通问题，给司机以及时、准确的安全警示，提升驾驶安全性。
然而，激光雷达因其固有特性，其垂直扫描视场范围比较窄，例如垂直扫描视场范围为：0°到-30°度之间。因此在单台路侧激光雷达正下方会存在一定的扫描盲区，盲区的大小由安装高度及垂直扫描视场角所决定；此外当有较高的车辆遮挡住激光雷达扫描路径时车辆背面形成激光雷达扫描盲区。
如图1所示，以单台32线激光雷达为例，假设其垂直扫角度为-14°到0°最大探测距离为114米。若激光雷达安装高度4米，则扫描盲区的半径8.2米。
发明内容
本发明提供一种基于激光雷达的车路协同系统，其目的是克服激光雷达的扫描盲区。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的基于激光雷达的车路协同系统设置两台激光雷达或两台以上的激光雷达；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复，其中一台激光雷达的有效扫描区域覆盖另一台激光雷达的下方的扫描盲区，反之亦然，实现雷达扫描盲区的互补。
所述的车路协同系统在十字路口，设置两台激光雷达，分别为1号激光雷达和2号激光雷达；两台激光雷达分别设置在十字路口对角的路边。
所述的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
所述的车路协同系统在环岛路口，设置多台激光雷达，多台激光雷达分别设置在环岛路口的外边缘，间隔设置；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复且在需要扫描的路面形成环形连续，实现雷达扫描盲区的互补。
相邻的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
所述的激光雷达的高度距地面高度为4m；单台激光雷达下方的扫描盲区的半径为8.2mm。
本发明采用上述技术方案，针对未来智慧交通及自动驾驶安全问题，在其实际使用过程中规避安全风险，特别是规避基于激光雷达的车路协同系统的扫描盲区，在每台激光雷达的扫描盲区都需要相邻的一台或者多台激光雷达进行补充，可以有效消除基于激光雷达的车路协同系统的中激光雷达扫描盲区；其可靠性高，便于维护。
附图说明
附图所示内容及简要说明：
图1为扫描盲区的示意图；
图2为本发明的扫描状态示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图2所表达的本发明的扫描状态，为一种基于激光雷达的车路协同系统。所述的激光雷达的高度距地面高度为4m；单台激光雷达下方的扫描盲区的半径为8.2mm。
为了克服现有技术的缺陷，实现克服激光雷达的扫描盲区的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图2所示，本发明的基于激光雷达的车路协同系统设置两台激光雷达或两台以上的激光雷达；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复，其中一台激光雷达的有效扫描区域覆盖另一台激光雷达的下方的扫描盲区，反之亦然，实现雷达扫描盲区的互补。
本发明的针对未来智慧交通及自动驾驶安全问题，在未来实际使用过程中规避安全风险，规避基于激光雷达的车路协同系统盲区的方法；每台激光雷达的扫描盲区都需要相邻的一台或者多台激光雷达补充。其有益效果是：可有效消除基于激光雷达的车路协同系统的中激光雷达扫描盲区。
实施例一，以最为典型的十字路口为例(如图2所示)：
所述的车路协同系统在十字路口，设置两台激光雷达，分别为1号激光雷达和2号激光雷达；两台激光雷达分别设置在十字路口对角的路边。
所述的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
假设激光雷达安装高度h米，垂直扫面角度y°，最远探测距离Lmax米(雷达最大探测距离所决定)。则：激光雷达扫描盲区为半径为R＝h/tan y°。
基于激光雷达的车路协同系统在十字路口部署激光雷达时，两个激光雷达应该对角线安装(如图2所示)，并且最小安装距离Lmin应该大于激光雷达扫描盲区为半径R。
以此类推，在车辆行驶道路上安装车路协同系统时，相邻两个激光雷达路测端最小安装距离最小为Lmin，最大为Lmax。以此来消除激光雷达盲区(如图所示的扫描盲区)。
实施例二，环岛路口的应用：
所述的车路协同系统在环岛路口，设置多台激光雷达，多台激光雷达分别设置在环岛路口的外边缘，间隔设置；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复且在需要扫描的路面形成环形连续，实现雷达扫描盲区的互补。
相邻的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：所述的车路协同系统设置两台激光雷达或两台以上的激光雷达；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复，其中一台激光雷达的有效扫描区域覆盖另一台激光雷达的下方的扫描盲区，反之亦然，实现雷达扫描盲区的互补。
2.按照权利要求1所述的基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：所述的车路协同系统在十字路口，设置两台激光雷达，分别为1号激光雷达和2号激光雷达；两台激光雷达分别设置在十字路口对角的路边。
3.按照权利要求2所述的基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：所述的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
4.按照权利要求1所述的基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：所述的车路协同系统在环岛路口，设置多台激光雷达，多台激光雷达分别设置在环岛路口的外边缘，间隔设置；所述的激光雷达的有效扫描区域互相不重复且在需要扫描的路面形成环形连续，实现雷达扫描盲区的互补。
5.按照权利要求4所述的基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：相邻的两台激光雷达最小安装距离Lmin大于激光雷达扫描有效区的半径R。
6.按照权利要求1所述的基于激光雷达的车路协同系统，其特征在于：所述的激光雷达的高度距地面高度为4m；单台激光雷达下方的扫描盲区的半径为8.2mm。
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