CN111409630A - 一种车辆避障方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车辆避障方法、系统及装置，涉及无人车技术领域。本方法可以用于无人车辆的自动驾驶，在无人车行驶过程中，利用车载探测器提前识别障碍物，并对障碍物进行尺寸测量，然后及时将探测到的障碍物尺寸与车辆相关尺寸进行对比分析，得到车辆是否可以顺利从障碍物中通行的判断结果，给出通行或者绕行或者重新规划路线的执行方案，并生成相应的控制指令，控制车辆的转向和速度等，慢速避让障碍，从而通过特殊路况，使车辆继续向前行驶，达到智能避障的目的。

Description

一种车辆避障方法、系统及装置

技术领域

本申请涉及无人车技术领域，具体而言，涉及一种车辆避障方法、系统及装置。

背景技术

无人车通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标，来达到无人驾驶的目的。它可利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

当道路上存在影响车辆正常功能及性能的障碍物时，将阻碍车辆通行，目前的无人车，对于这样的障碍物，一般是采用绕行的方式来进行避让，即在检测到前方存在障碍物后绕路行驶通过。这样的处理方式不够智能和灵活，而且，无人车在执行任务过程中，如果多次避障绕行，无疑会拖延任务的完成时间，严重影响任务的执行效率。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种车辆避障方法、系统及装置，通过对车辆行进路径上的障碍物进行自动分析判断，在最大程度上避免车辆发生故障的同时，能够减少车辆由于避障所耗费的时间，提高任务执行效率。

第一方面，本申请实施例提供一种车辆避障方法，所述方法包括：获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，所述障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息；将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件；若满足通行的条件，则基于所述通行的条件生成对应的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示当前车辆从所述至少一个障碍物中通行。

上述技术方案中，车辆在自动驾驶过程中遇到障碍物时，并不是一概绕行，而是判断是否可以从障碍物中通行，在可通行的情况下，控制无人车从障碍物中通行，能够减少车辆由于避障所耗费的时间，提高无人车的任务执行效率。

在一种可能的实施方式中，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，判断至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度是否小于当前车辆的最小轮距，且至少一个第一目标障碍物所形成的总高度是否小于当前车辆的最小离地间隙；在均小于的情况下，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

在上述技术方案中，将凸起障碍物和凹陷障碍物均定义为第一目标障碍物。在获得障碍物信息后，将至少一个第一目标障碍物作为一个整体障碍物进行分析，当整体障碍物的尺寸小于当前车辆的最小轮距，同时整体障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。这种分析方式对于聚集在一起的多个小型障碍物具有较好的效果。

在一种可能的实施方式中，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，分别判断每个第一目标障碍物是否满足预设条件，所述预设条件包括第一目标障碍物的宽度小于当前车辆的最小轮距，且所述第一目标障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙；在存在满足预设条件的第一目标障碍物且满足预设条件的第一目标障碍物与相邻障碍物之间的距离大于当前车辆的最大车轮厚度时，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

在一种可能的实施方式中，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少两个符合预设立柱形状要求的第二目标障碍物的情况下，分别判断至少两个第二目标障碍物中每相邻两个第二目标障碍物之间的宽度是否大于当前车辆的车身宽度；在存在大于车身宽度的两个相邻的第二目标障碍物时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。

在至少一个障碍物中存在两个或者两个以上的第二目标障碍物时，分别对每相邻两个第二目标障碍物进行分析。相邻两个第二目标障碍物之间形成一条中间通道，在至少一个中间通道中的任一个中间通道大于车身宽度时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。

在一种可能的实施方式中，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个符合预设横杆形状要求的第三目标障碍物的情况下，判断至少一个第三目标障碍物中的最小离地距离是否大于当前车辆的车身高度；如果大于，则确定当前车辆满足从至少一个第三目标障碍物的横杆下沿通行的条件。

上述方案通过判断一个或多个第三目标障碍物中的最小离地距离与车辆的车身高度的关系，得到通行分析结果。如果最小离地距离高于车身高度，则当前车辆可从第三目标障碍物的横杆下沿通行。

在一种可能的实施方式中，在根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件之后，所述方法还包括：若当前车辆不满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，则根据采集的道路图像识别当前道路中的剩余可通行宽度，基于所述剩余可通行宽度确定当前道路上是否存在可供当前车辆通行的可通行区域；若存在所述可通行区域，生成对应的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示当前车辆从所述可通行区域处通行。

如果当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件，那么车辆无法以从前方直接通行的方式避让障碍物，只能以绕行或者重新规划行进路径的方式进行避让。此时，根据采集到的道路图像识别道路中的剩余可通行宽度，如果在该障碍物两旁还有足够的宽度可供车辆通行，那么可以指示当前车辆绕行此处障碍物，从一旁的可通行区域处通行。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：获取所述至少一个障碍物中的每一障碍物的类别，所述类别包括静止物体和可移动物体；在所述行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，所述第三控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进或者指示当前车辆停止行进。

确定每一障碍物的类别有利于评估障碍物的风险等级，风险等级是表示当前车辆在通行该障碍物时存在的潜在风险，可移动物体的风险等级高于静止物体的风险等级。因此，如果行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成第三控制指令，以减速通行或者停止行进的方式避让可移动障碍物。

在一种可能的实施方式中，在所述行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，包括：根据采集的多帧道路图像识别类别为可移动物体的障碍物相对于当前车辆的移动方向；在所述移动方向为朝向所述当前车辆时，生成第一子控制指令，所述第一子控制指令用于指示当前车辆停止行进；在所述移动方向为远离所述当前车辆时，生成第二子控制指令，所述第二子控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进。

在一种可能的实施方式中，在获取当前车辆行进路径上的障碍物信息之后，所述方法还包括：根据所述障碍物信息确定每一障碍物的危害等级，所述危害等级用于表示所述障碍物对公共安全造成危害的程度，所述危害等级根据所述障碍物信息中的尺寸信息、温度信息和辐射信息中的至少一项评估得到；在存在危害等级高于预设等级的障碍物时，生成相应的告警指令。

当前车辆还可以利用自身移动的便捷性，通过搭载的车载探测器对障碍物的危害等级进行实时分析，对公共安全起到保护作用。

在一种可能的实施方式中，在将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比之前，所述方法还包括：生成第四控制指令，所述第四控制指令用于指示当前车辆以低于第二预设值的速度行进。

在进行车辆是否可通行的分析之前，先指示当前车辆减速，避免出现全速移动至障碍物近处后再突然刹车停止的情况，确保车辆行驶的安全。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆避障系统，所述系统包括：至少一个车载探测器和处理装置，所述至少一个车载探测器分别和所述处理装置相连，所述处理装置用于与车辆的整车控制器相连；所述至少一个车载探测器用于探测当前车辆行进路径上的障碍物，获得探测数据，并将所述探测数据发送给所述处理装置；所述处理装置用于执行所存储的机器可读指令，所述机器可读指令被所述处理装置执行时执行如第一方面所述的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种车辆避障装置，所述装置包括：信息获取模块，用于获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，所述障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息；避障分析模块，用于将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件；在满足通行的条件时，基于所述通行的条件生成对应的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示当前车辆从所述至少一个障碍物中通行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的车辆避障方法的流程图；

图2为本申请实施例中对于第一类障碍物，步骤120的具体实施方式的流程图；

图3为本申请实施例中对于第一类障碍物，步骤120的另一具体实施方式的流程图；

图4为本申请实施例中对于第二类障碍物，步骤120的具体实施方式的流程图；

图5为本申请实施例中对于第三类障碍物，步骤120的具体实施方式的流程图；

图6为本申请实施例提供的车辆避障方法的另一流程图；

图7为本申请实施例中步骤220的一种具体实施方式的流程图；

图8为本申请实施例提供的车辆避障系统的示意图；

图9为本申请实施例提供的车辆避障装置的示意图。

图标：300-车辆避障系统；310-车载探测器；320-处理装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供了一种车辆避障方法，该方法对车辆行进路径上的障碍物进行自动分析判断，在遇到障碍物时，并不是一概绕行，而是判断是否可以从障碍物中通行，能够减少车辆由于避障所耗费的时间，提高无人车的任务执行效率。图1示出了该车辆避障方法的具体流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤110：获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，该障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息。

当前车辆可以是无人车，比如具有自动驾驶功能的无人智能汽车或者自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)，同时，当前车辆也可以是具有自动驾驶功能的普通汽车，在该普通汽车的自动驾驶模式下，该车辆避障方法能够灵活对障碍物进行避让。在当前车辆上布设有至少一个车载探测器，比如，该至少一个车载探测器可以包括摄像头、激光雷达、超声波雷达、红外感应器中的一个或者多个，该至少一个车载探测器用于在车辆行驶过程中，探测当前车辆行进路径上的障碍物，获得探测数据。至少一个车载探测器均与一处理装置相连，并将获得的探测数据发送到处理装置。对于上述所列出的车载探测器，其中，摄像头采集道路的图像，获得图像数据，然后将图像数据发送到处理装置；激光雷达对其探测范围内的障碍物进行探测，获得激光点云数据，然后将激光点云数据发送到处理装置；超声波雷达对其探测范围内的障碍物进行探测，获得超声波探测数据，然后将超声波探测数据发送到处理装置；红外感应器获得红外辐射数据，然后将红外辐射数据发送到处理装置。

在本申请的一种实施例中，可以利用摄像头、激光雷达和超声波雷达来共同对障碍物进行探测，不同的车载探测器具有不同的优势，采用多种探测器的目的在于将多种探测器的优势互补，提高障碍物的判断准确度，不至于产生障碍物的误判，留有足够的安全余量。在车辆上布设摄像头、激光雷达和超声波雷达时，每个探测器具有相应的探测范围，且彼此之间的探测范围有大面积重叠，重叠的目的同样在于更加准确地对障碍物进行判断，不同探测器获得的探测数据还能互相印证，增加安全系数。在同一个方向上，可以部署一个或者多个探测器，这样一来，在其中一个探测器出现损坏后，该方向上剩余的探测器仍能维持工作，同时，也可以将探测器部署于不同的方向上，能够增加车辆对障碍物的感知范围，提高自动驾驶的安全性。可以理解的是，在实际应用中，也可以仅选用一种车载探测器来进行探测，比如仅在车辆前方布设一个或者多个激光雷达等。

处理装置接收至少一个探测器发送的探测数据，通过搭载的摄像头、激光雷达和超声波雷达，探测三维空间内的立体障碍物，对多个探测器的探测数据进行处理，得到障碍物信息，该障碍物信息包括行进路径上至少一个障碍物的尺寸信息，包括每个障碍物的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸，此外，还可得到每个障碍物相对于当前车辆的距离以及多个障碍物之间的空间尺寸信息，包括障碍物之间的距离等。

在步骤110后，继续执行步骤120：将该至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从该至少一个障碍物中通行的条件。

步骤130：在满足通行的条件的情况下，基于所满足的通行条件生成对应的第一控制指令，该第一控制指令用于指示当前车辆从该至少一个障碍物中通行。

处理装置将获得的至少一个障碍物的尺寸与车辆自身的尺寸进行对比分析处理，根据对比结果得到应对通过的避障方案。其中，本实施例中包含三种障碍物的避让方式：(a)从前方的至少一个障碍物中直接通行；(b)绕行前方的至少一个障碍物；(c)重新规划路线行驶。方式(a)相较于方式(b)和(c)更加简洁、省时。处理装置根据对比结果判断当前车辆是否满足从前方障碍物中通行的条件，如果满足，则采用前述的方式(a)避让障碍物。

本实施例中，处理装置在获得障碍物信息后，根据障碍物信息判断前方障碍物具体所属的情况，并针对不同情况进行是否可通行的分析判断。以下针对三类障碍物情况对步骤120进行具体说明。

第一类：凸起障碍物和凹陷障碍物

此类中，将凸起障碍物和凹陷障碍物均定义为第一目标障碍物。请参阅图2，在根据障碍物信息确定该至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，步骤120的一种具体实施方式包括：

步骤121：判断至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度是否小于当前车辆的最小轮距，且至少一个第一目标障碍物所形成的总高度是否小于当前车辆的最小离地间隙。

步骤122：在总宽度小于最小轮距且总高度小于最小离地间隙的情况下，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

处理装置首先根据障碍物信息确定每一障碍物属于哪一类的障碍物，其中，车载探测器可以检测到障碍物是凹陷还是凸起。在上述步骤中，将至少一个第一目标障碍物作为一个整体障碍物进行分析，至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度表示最左侧的第一目标障碍物的最左侧到最右侧的第一目标障碍物的最右侧所形成的宽度，至少一个第一目标障碍物所形成的总高度表示该至少一个目标障碍物中的最高处到最低处所形成的高度。轮距是指车辆上相对的两个车轮内侧之间的距离，对于部分车辆而言，有前后轮距相同的、有前轮距略窄于后轮距的、有后轮距略窄于前轮距的，这是根据车型不同设定的，最小轮距则是表示车辆的多个轮距中的最小值。当整体障碍物的尺寸小于当前车辆的最小轮距，同时整体障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。处理装置根据所满足的通行条件生成相应的通行路径和对应的控制指令，然后将控制指令下达给车辆的整车控制器，整车控制器在接收到控制指令后，控制相连的具体执行部件(比如电机)，对车辆的车轮进行调整，左侧的车轮调整到整体障碍物的左侧，右侧的车轮调整到整体障碍物的右侧，然后当前车辆从至少一个第一目标障碍物的两侧骑着通过。可选的，该控制指令还同时指示当前车辆减速缓慢通行。

对于第一类障碍物，本实施例还提供另一种实施方式。请参阅图3，在根据障碍物信息确定该至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，步骤120的另一种具体实施方式包括：

步骤123：分别判断每个第一目标障碍物是否满足预设条件，该预设条件包括第一目标障碍物的宽度小于当前车辆的最小轮距，且该第一目标障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙。

步骤124：在存在满足预设条件的第一目标障碍物且满足预设条件的第一目标障碍物与相邻障碍物之间的距离大于当前车辆的最大车轮厚度时，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

此实施方式与前一实施方式的不同之处在于，前一实施方式是将至少一个第一目标障碍物作为一个整体障碍物进行分析判断，对于聚集在一起的多个小型障碍物具有较好的效果，此实施例则是分别对每个第一目标障碍物进行判断，如果存在宽度小于最小轮距、且高度小于最小离地间隙的第一目标障碍物，且该第一目标障碍物与相邻障碍物之间的距离大于车辆的最大车轮厚度，表示当前车辆可从该第一目标障碍物两侧通行。处理装置确定当前车辆满足从该至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件，生成相应的控制指令，指示当前车辆从该满足预设条件的第一目标障碍物的两侧骑着通过。

对于第一类障碍物，上述两种实施方式通过将障碍物的宽度与车辆的最小轮距进行对比，将障碍物的高度与车辆的最小离地间隙进行对比，根据对比结果确定车辆是否可从此类障碍物的两侧骑着通行，从而避免凸起障碍物刮到车辆底盘，以及避免车辆掉入凹坑中无法驶出，同时，从前方障碍物处直接通行相较于绕行等避让方式更加便捷、省时。

第二类：多根立柱类障碍物

请参阅图4，在根据障碍物信息确定该至少一个障碍物中存在至少两个符合预设立柱形状要求的第二目标障碍物的情况下，步骤120的一种具体实施方式包括：

步骤125：分别判断至少两个第二目标障碍物中每相邻两个第二目标障碍物之间的宽度是否大于当前车辆的车身宽度。

步骤126：在存在大于车身宽度的两个相邻的第二目标障碍物时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。

预设立柱形状要求包括：障碍物的高度大于预设高度值，且障碍物的高宽比(即高度与宽度的比值)大于第一预设比值，第一预设比值可以设置为一个大于1的、稍大的值，符合该预设立柱形状要求的障碍物则为立柱类障碍物(第二目标障碍物)。

在至少一个障碍物中存在两个或者两个以上的第二目标障碍物时，分别对每相邻两个第二目标障碍物进行分析。具体的，假设存在依次排列的三个第二目标障碍物，分别为立柱A、立柱B、立柱C，立柱A与立柱B之间形成有中间通道AB，中间通道AB的宽度(即立柱A和立柱B之间的宽度)为L1，立柱B与立柱C之间形成有中间通道BC，中间通道BC的宽度为L2。首先，分别判断立柱A与立柱B之间的宽度L1和立柱B与立柱C之间的宽度L2是否大于当前车辆的车身宽度，在任一个中间通道的宽度大于车身宽度时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。在仅存在一个大于车身宽度的中间通道时，处理装置基于该中间通道生成相应的控制指令，并下达给整车控制器，整车控制器在接收到控制指令后，调整车辆姿态至两根立柱之间，从该中间通道处通行。可选的，在存在多个大于车身宽度的中间通道时，处理装置从多个中间通道中确定一个宽度最大的中间通道作为通行通道，并基于该中间通道生成控制指令，指示车辆从此处中间通道通行。

需说明的是，对于至少一个障碍物中仅存在一个符合预设立柱形状要求的障碍物时，这种情况不在第二类障碍物的讨论范围以内，在实际应用中，可以将其当做第一类的凸起障碍物进行分析判断。

第三类：横杆类障碍物

请参阅图5，在根据障碍物信息确定该至少一个障碍物中存在至少一个符合预设横杆形状要求的第三目标障碍物的情况下，步骤120的一种具体实施方式包括：

步骤127：判断至少一个第三目标障碍物中的最小离地距离是否大于当前车辆的车身高度。

步骤128：如果大于，则确定当前车辆满足从至少一个第三目标障碍物的横杆下沿通行的条件。

预设横杆形状要求包括：障碍物的宽度大于预设宽度值，且障碍物的高宽比小于第二预设比值，第二预设比值可以设置为一个小于1的、稍小的值，符合该预设横杆形状要求的障碍物则为横杆类障碍物(第三目标障碍物)。在上述步骤中，处理装置判断一个或多个第三目标障碍物中的最小离地距离与车辆的车身高度的关系，如果最小离地距离高于车身高度，则当前车辆可从第三目标障碍物的横杆下沿通行。在至少一个障碍物中仅存在一个第三目标障碍物时，最小离地距离则为该第三目标障碍物的横杆下沿最低处距离地面的高度，在存在多个第三障碍物时，最小离地距离为多个第三目标障碍物的横杆下沿最低处距离地面的高度中的最小值。

上述三类情况是三种互相独立的工况，处理装置在获得障碍物信息后根据障碍物信息确定前方障碍物的所属情况，并基于对应的步骤进行分析。

可选的，在步骤120以后，即根据对比结果确定当前车辆是否满足从该至少一个障碍物中通行的条件之后，如果当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件，那么当前车辆无法以方式(a)避让障碍物，只能以方式(b)或者(c)进行避让。具体的，对于第一类障碍物，如果至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度不小于当前车辆的最小轮距，和/或，至少一个第一目标障碍物所形成的总高度不小于当前车辆的最小离地间隙，则确定当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件。对于第二类障碍物，如果至少两个第二目标障碍物中不存在两个相邻的第二目标障碍物之间的宽度大于车身宽度时，则确定当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件。对于第三类障碍物，如果至少一个第三目标障碍物中的最小离地距离不大于当前车辆的车身高度时，则确定当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件。

在当前车辆不满足从该至少一个障碍物中通行的条件的情况下，处理装置根据采集的道路图像识别当前道路中的剩余可通行宽度，基于该剩余可通行宽度确定当前道路上是否存在可供当前车辆通行的可通行区域。如果当前道路上存在该可通过区域，则生成对应的第二控制指令，该第二控制指令用于指示当前车辆从该可通行区域处通行。

比如，通过探测器探测到前方存在一个凸起障碍物，且该障碍物的宽度大于当前车辆的最小轮距，于是确定当前车辆不满足从该障碍物处通行的条件，下一步，处理装置根据摄像头所采集到的道路图像识别道路中的剩余可通行宽度，如果在该障碍物两旁还有足够的宽度可供车辆通行，那么处理装置可以指示当前车辆绕行此处凸起障碍物，从一旁的可通行区域处通行。如果基于剩余可通行宽度确定当前道路不存在可供车辆通行的可通行区域(比如障碍物是一个横倒在道路上的树，将整个道路全部封锁)，则生成另一控制指令，并下达给整车控制器，整车控制器在接收到该控制指令后，重新进行路径规划，生成新的行进路径，并按照新的行进路径控制车辆转向行驶。

当前车辆的最小轮距、最小离地间隙、车身宽度(整车最大宽度)、车身高度(整车最大高度)和最大车轮厚度等数据均预先设置在处理装置中。上述技术方案，在车辆行驶过程中，利用车载探测器提前识别障碍物，并对障碍物进行尺寸测量，然后及时将探测到的障碍物尺寸与车辆相关尺寸进行对比分析，得到车辆是否可以顺利从障碍物中通行的判断结果，给出通行或者绕行或者重新规划路线的执行方案，并生成相应的控制指令，控制车辆的转向和速度等，慢速避让障碍，从而通过特殊路况，使车辆继续向前行驶，达到智能避障的目的。

上述所介绍的是一般情况下的对单一障碍物的避障场景，当然，实际场景中的路况可能更加复杂，比如，当前车辆前方的至少一个障碍物可能同时存在第一类障碍物、第二类障碍物和第三类障碍物，且多类障碍物聚集在一起，该车辆避障方式可以基于上述介绍的方式分别对每一类障碍物场景分别进行决策，然后提供一个最终的解决方案。比如，首先对前方至少一个障碍物中的第一目标障碍物进行分析，获得第一分析结果，第一分析结果表示当前车辆是否可从第一类障碍物中通行，然后，对至少一个障碍物中的第二目标障碍物进行分析，获得第二分析结果，第二分析结果表示当前车辆是否可从第二类障碍物中通行，然后，对至少一个障碍物中的第三目标障碍物进行分析，获得第三分析结果，第三分析结果表示当前车辆是否可从第三类障碍物中通行。在获得多个分析结果以后，根据每个障碍物之间的相对位置信息再次进行决策，获得一个最终的应对方案。

在一种可能的场景中，在一个凸起障碍物的后方设置有两个立柱障碍物，如果对凸起障碍物的分析结果是可通过，对两个立柱的分析结果是可通过，那么还需要根据凸起障碍物与两个立柱之间的相对位置判断当前车辆在通过该凸起障碍物后是否会与两个立柱相撞(此步骤可基于空间建模，利用三维模型进行计算)，如果会相撞，则确定当前车辆无法从前方障碍物处通行。

可选的，请参阅图6，该车辆避障方法还包括：

步骤210：获取该至少一个障碍物中的每一障碍物的类别，该类别包括静止物体和可移动物体。

在当前车辆搭载的至少一个车载探测器中，激光雷达获取的探测数据主要用于得到障碍物的长宽高尺寸信息及障碍物之间的空间距离信息，超声波雷达获取的探测数据主要用于得到障碍物与当前车辆之间的距离信息，摄像头获取的图像数据主要用于分析道路情况和用于识别障碍物的类别。处理装置在获得道路图像后，对道路图像中的对象进行识别，获得每个障碍物具体所属的类别，该类别包括静止物体类别和可移动物体类别。在一种可能的实施方式中，处理装置对采集的多帧道路图像进行识别，如果目标障碍物相对于地面存在相对位移，那么确定该目标障碍物的类别是可移动物体，如果在预设的N帧道路图像中(即在一段时间范围内)，目标障碍物相对于地面未发生相对位移，那么确定该目标障碍物的类别是静止物体。

步骤220：在该行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，该第三控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进或者指示当前车辆停止行进或者绕行该类别为可移动物体的障碍物。

确定每一障碍物的类别有利于评估障碍物的风险等级，风险等级是表示当前车辆在通行该障碍物时存在的潜在风险，可移动物体的风险等级高于静止物体的风险等级。因此，如果行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成第三控制指令，以减速通行或者停止行进的方式避让可移动障碍物。例如，对于动物这类可移动障碍物，在道路上没有目的性地移动，此时，车辆可响应于第三控制指令，减速缓慢通行，或者直接原地等待，待可移动障碍物消失于车载探测器的探测范围内以后，再继续按照原有行进路径向前行进。此外，本实施例也可以基于第三控制指令以绕行的方式进行避让。

可选的，请参阅图7，在该行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，步骤220的一种具体实施方式包括：

步骤221：根据采集的多帧道路图像识别类别为可移动物体的障碍物相对于当前车辆的移动方向。

处理装置可以根据采集的多帧道路图像对可移动障碍物的移动方向进行识别，确定可移动障碍物是朝向当前车辆移动或者是远离当前车辆移动；在另一种实施方式中，处理装置还可基于单幅道路图像中的类别为可移动物体的障碍物的姿态对该障碍物之后一小段时间内的运动方向进行预估，获得所需的移动方向。

步骤222：在移动方向为朝向当前车辆时，生成第一子控制指令，该第一子控制指令用于指示当前车辆停止行进。

步骤223：在移动方向为远离当前车辆时，生成第二子控制指令，该第二子控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进。

在一些实施方式中，步骤210-220可以作为与步骤120-130相互独立的两种分析场景，在另一些实施方式中，也可以先实时执行步骤210-220，并基于步骤210-220的分析结果再决定是否执行步骤120-130。

可选的，当前车辆通过搭载的车载探测器获得障碍物信息，首先基于道路图像获得前方每一障碍物的类别，在存在类别为可移动物体的障碍物时，当前车辆响应于减速通行或者停止行进或者绕行的控制指令，以避让可移动障碍物；在行进路径上全部为类别为静止物体的障碍物时，执行步骤120及步骤130，通过对至少一个静止障碍物的尺寸信息进行对比分析，做出适宜的避障决策，当前车辆响应于从障碍物处直接通行或者绕行或者重新规划路径的控制指令，继续行进。

可选的，当前车辆还可以利用自身移动的便捷性，通过搭载的车载探测器对障碍物的危害等级进行实时分析，对公共安全起到保护作用。比如，处理装置可通过车载探测器传来的探测数据，分析障碍物的尺寸、结构、形状、材质、温度、辐射等信息，定位障碍物的危害等级。该危害等级用于表示该障碍物对公共安全造成危害的程度。通过定位危害等级，能够评估障碍物是否有害、是否对车辆和行人造成伤害、是否对公共安全造成危害等。

具体的，处理装置根据障碍物信息确定每一障碍物的危害等级，该危害等级根据障碍物信息中的尺寸信息、温度信息和辐射信息中的至少一项评估得到。一种危害等级的获取方式为，在处理装置中存储有危害物体规则集，在危害物体规则集中设定有多条物体危害判定规则，每条物体危害判定规则设有与相应物体相匹配的危害等级，危害等级最高为高危、最低为无危害。处理装置根据障碍物信息确定每一障碍物所满足的物体危害判定规则，并获得相匹配的危害等级。比如，对于容易对车辆造成伤害的尖锐障碍物，如果根据相应的障碍物信息确定该障碍物存在一个角度极小的锐角，满足危害物体规则集中的尖锐物体危害规则，则得到与尖锐障碍物相匹配的危害等级。又比如，对于高温障碍物，通过搭载相应的测温传感器获得障碍物的温度信息，如果根据温度信息确定该障碍物的温度高于预设的温度阈值，满足危害物体规则集中的高温物体危害规则，则得到与高温障碍物相匹配的危害等级。又比如，对于强辐射障碍物，通过搭载相应的辐射测量传感器获得障碍物的辐射信息，如果根据辐射信息确定该障碍物的辐射值高于预设的辐射阈值，满足危害物体规则集中的辐射物体危害规则，则得到与强辐射障碍物相匹配的危害等级。在定位危害等级之后，在存在危害等级高于预设等级的障碍物时，生成相应的告警指令。

当前车辆可以对判定为危害公共安全的障碍物进行报警处理，同时，在报警后还可以起到保护现场的作用。因此，本实施例可以借助无人车的移动便捷性，对行进路径上的危险物体进行排查。

可选的，在步骤120之前，该车辆避障方法还包括：生成第四控制指令，该第四控制指令用于指示当前车辆以低于第二预设值的速度行进。处理装置在获取到障碍物信息后，此时，障碍物可能位于当前车辆前方数米或者数十米处，通过车载探测器感知到障碍物，于是，在进行后续的综合分析之前，先进行减速，避免出现全速移动至障碍物近处后再突然刹车停止的情况，确保车辆行驶的安全。

请参阅图8，本申请实施例还提供一种车辆避障系统300，系统300包括：至少一个车载探测器310和处理装置320，该至少一个车载探测器310分别和处理装置320相连，处理装置320用于与车辆的整车控制器相连。至少一个车载探测器310可以是至少一个相同的探测器，也可以是多个不同类型的探测器，该至少一个车载探测器310用于探测当前车辆行进路径上的障碍物，获得探测数据，并将该探测数据发送给处理装置320，处理装置320中存储有机器可读指令，该机器可读指令被处理装置320执行时执行前述车辆避障方法的过程。处理装置320在执行前述车辆避障方法的过程中，生成相应的控制指令，并将控制指令下达给车辆的整车控制器，整车控制器基于控制指令控制相应的车辆执行部件，完成车辆的转向、减速、前进等控制操作。

在一些实施例中，该车辆避障系统300能够用于无人车，比如具有自动驾驶功能的无人智能汽车或者AGV等，使得无人车在面对障碍物时能够具备更加智能的处理能力，更加稳健地进行无人驾驶；在另一些实施例中，该车辆避障系统300也能够用于有人驾驶的普通汽车，在普通汽车的有人驾驶模式下，车辆避障系统可以作为一套驾驶辅助系统，帮助驾驶员识别障碍物、给出适宜的避障方案、并提醒驾驶员，在普通汽车的自动驾驶模式下，基于车辆避障系统300能够灵活对障碍物进行避让。上述车辆避障系统可以直接基于现有车辆进行部署，比如，对于已经投入使用的汽车，将系统中的处理装置接入到现有车辆的整车控制器，完成相应的程序调试，即可完成部署。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种车辆避障装置，请参阅图9，该装置包括：

信息获取模块410，用于获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，所述障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息；

避障分析模块420，用于将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件；在满足通行的条件时，基于所述通行的条件生成对应的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示当前车辆从所述至少一个障碍物中通行。

可选的，避障分析模块420具体用于：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，判断至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度是否小于当前车辆的最小轮距，且至少一个第一目标障碍物所形成的总高度是否小于当前车辆的最小离地间隙；在均小于的情况下，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

可选的，避障分析模块420具体用于：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，分别判断每个第一目标障碍物是否满足预设条件，所述预设条件包括第一目标障碍物的宽度小于当前车辆的最小轮距，且所述第一目标障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙；在存在满足预设条件的第一目标障碍物且满足预设条件的第一目标障碍物与相邻障碍物之间的距离大于当前车辆的最大车轮厚度时，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

可选的，避障分析模块420具体用于：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少两个符合预设立柱形状要求的第二目标障碍物的情况下，分别判断至少两个第二目标障碍物中每相邻两个第二目标障碍物之间的宽度是否大于当前车辆的车身宽度；在存在大于车身宽度的两个相邻的第二目标障碍物时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。

可选的，避障分析模块420具体用于：在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个符合预设横杆形状要求的第三目标障碍物的情况下，判断至少一个第三目标障碍物中的最小离地距离是否大于当前车辆的车身高度；在大于时，确定当前车辆满足从至少一个第三目标障碍物的横杆下沿通行的条件。

可选的，该装置还包括：通行识别模块，用于若当前车辆不满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，则根据采集的道路图像识别当前道路中的剩余可通行宽度，基于所述剩余可通行宽度确定当前道路上是否存在可供当前车辆通行的可通行区域；在存在所述可通行区域时，生成对应的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示当前车辆从所述可通行区域处通行。

可选的，该装置还包括：类别识别模块，用于获取所述至少一个障碍物中的每一障碍物的类别，所述类别包括静止物体和可移动物体；在所述行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，所述第三控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进或者指示当前车辆停止行进。

可选的，类别识别模块包括：移动方向识别子模块，用于根据采集的多帧道路图像识别类别为可移动物体的障碍物相对于当前车辆的移动方向；第一子控制模块，用于在所述移动方向为朝向所述当前车辆时，生成第一子控制指令，所述第一子控制指令用于指示当前车辆停止行进；第二子控制模块，用于在所述移动方向为远离所述当前车辆时，生成第二子控制指令，所述第二子控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进。

可选的，该装置还包括：危害识别模块，用于根据所述障碍物信息确定每一障碍物的危害等级，所述危害等级用于表示所述障碍物对公共安全造成危害的程度，所述危害等级根据所述障碍物信息中的尺寸信息、温度信息和辐射信息中的至少一项评估得到；在存在危害等级高于预设等级的障碍物时，生成相应的告警指令。

可选的，该装置还包括：减速控制模块，用于生成第四控制指令，所述第四控制指令用于指示当前车辆以低于第二预设值的速度行进。

上述提供的车辆避障系统及车辆避障装置与前一方法实施例的基本原理及产生的技术效果相同，为简要描述，本实施例部分对系统及装置未提及之处，可参考上述的方法实施例中的相应内容，在此不做赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种车辆避障方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，所述障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息；

将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件；

若满足通行的条件，则基于所述通行的条件生成对应的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示当前车辆从所述至少一个障碍物中通行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：

在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，判断至少一个第一目标障碍物所形成的总宽度是否小于当前车辆的最小轮距，且至少一个第一目标障碍物所形成的总高度是否小于当前车辆的最小离地间隙；

在均小于的情况下，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：

在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个凸起或者凹陷的第一目标障碍物的情况下，分别判断每个第一目标障碍物是否满足预设条件，所述预设条件包括第一目标障碍物的宽度小于当前车辆的最小轮距，且所述第一目标障碍物的高度小于当前车辆的最小离地间隙；

在存在满足预设条件的第一目标障碍物且满足预设条件的第一目标障碍物与相邻障碍物之间的距离大于当前车辆的最大车轮厚度时，确定当前车辆满足从至少一个第一目标障碍物的两侧通行的条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：

在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少两个符合预设立柱形状要求的第二目标障碍物的情况下，分别判断至少两个第二目标障碍物中每相邻两个第二目标障碍物之间的宽度是否大于当前车辆的车身宽度；

在存在大于车身宽度的两个相邻的第二目标障碍物时，确定当前车辆满足从至少两个第二目标障碍物之间的中间通道通行的条件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，包括：

在根据所述障碍物信息确定所述至少一个障碍物中存在至少一个符合预设横杆形状要求的第三目标障碍物的情况下，判断至少一个第三目标障碍物中的最小离地距离是否大于当前车辆的车身高度；

如果大于，则确定当前车辆满足从至少一个第三目标障碍物的横杆下沿通行的条件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件之后，所述方法还包括：

若当前车辆不满足从所述至少一个障碍物中通行的条件，则根据采集的道路图像识别当前道路中的剩余可通行宽度，基于所述剩余可通行宽度确定当前道路上是否存在可供当前车辆通行的可通行区域；

若存在所述可通行区域，生成对应的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示当前车辆从所述可通行区域处通行。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述至少一个障碍物中的每一障碍物的类别，所述类别包括静止物体和可移动物体；

在所述行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，所述第三控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进或者指示当前车辆停止行进。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述行进路径上存在类别为可移动物体的障碍物时，生成对应的第三控制指令，包括：

根据采集的多帧道路图像识别类别为可移动物体的障碍物相对于当前车辆的移动方向；

在所述移动方向为朝向所述当前车辆时，生成第一子控制指令，所述第一子控制指令用于指示当前车辆停止行进；

在所述移动方向为远离所述当前车辆时，生成第二子控制指令，所述第二子控制指令用于指示当前车辆以低于第一预设值的速度行进。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取当前车辆行进路径上的障碍物信息之后，所述方法还包括：

根据所述障碍物信息确定每一障碍物的危害等级，所述危害等级用于表示所述障碍物对公共安全造成危害的程度，所述危害等级根据所述障碍物信息中的尺寸信息、温度信息和辐射信息中的至少一项评估得到；

在存在危害等级高于预设等级的障碍物时，生成相应的告警指令。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比之前，所述方法还包括：

生成第四控制指令，所述第四控制指令用于指示当前车辆以低于第二预设值的速度行进。

11.一种车辆避障系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个车载探测器和处理装置，所述至少一个车载探测器分别和所述处理装置相连，所述处理装置用于与车辆的整车控制器相连；所述至少一个车载探测器用于探测当前车辆行进路径上的障碍物，获得探测数据，并将所述探测数据发送给所述处理装置；所述处理装置用于执行所存储的机器可读指令，所述机器可读指令被所述处理装置执行时执行如权利要求1-10任一项所述的方法。

12.一种车辆避障装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取当前车辆行进路径上的障碍物信息，所述障碍物信息包括至少一个障碍物的尺寸信息；

避障分析模块，用于将所述至少一个障碍物的尺寸信息与预设的车辆尺寸信息进行对比，根据对比结果确定当前车辆是否满足从所述至少一个障碍物中通行的条件；在满足通行的条件时，基于所述通行的条件生成对应的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示当前车辆从所述至少一个障碍物中通行。

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