CN112986998A - 基于车路协同的障碍物检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于车路协同的障碍物检测方法及装置，属于障碍物检测技术领域，其可至少部分解决现有的基于车路协同的障碍物检测方法的成本较高，不利于推广的问题。本发明的基于车路协同的障碍物检测方法，包括：路侧端收集环境数据，并将收集到的所述环境数据上传到边缘计算器服务端；边缘计算器服务端根据接收到的所述环境数据判断停车场是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息。

Description

基于车路协同的障碍物检测方法及装置
技术领域
本发明属于障碍物检测技术领域，具体涉及一种基于车路协同的障碍物检测方法及装置。
背景技术
车联网作为5G和汽车领域最具潜力的应用，已成为我国战略性新兴产业的重要发展方向，是目前跨领域、综合性的研究热点。美、欧、亚各国家和地区政府高度重视车联网产业发展，均将车联网产业作为战略制高点，通过制定国家政策或通过立法推动产业发展。目前我国已将车联网产业上升到国家战略高度，产业政策持续利好。车联网技术标准体系已经从国家标准层面完成顶层设计。我国车联网产业化进程逐步加快，围绕LTE-V2X形成包括通信芯片、通信模组、终端设备、整车制造、运营服务、测试认证、高精度定位及地图服务等较为完整的产业链生态。
以无人驾驶为发展方向的智能网联汽车技术成为研究热点，并有望引领新一代汽车工业革命，变革民众出行方式。但目前业内一致认为，在实际交通道路上实现L5等级的无人驾驶还遥遥无期，而固定场景下的自主无人泊车技术有望较早落地，有助于解决人口密集城区的一些停车和交通问题。
在目前的车路协同实现方案中，路侧每个激光雷达都是直接连接一个工控机，激光雷达把扫描的点云数据发送给工控机，工控机通过图像识别算法对点云数据进行处理，实现障碍物检测，但是每个激光雷达带一个工控机成本高，大规模推广使用困难。
发明内容
本发明至少部分解决现有的基于车路协同的障碍物检测方法的成本较高，不利于推广，提供一种基于车路协同的障碍物检测方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种基于车路协同的障碍物检测方法，包括：
路侧端收集环境数据，并将收集到的所述环境数据上传到边缘计算器服务端；
边缘计算器服务端根据接收到的所述环境数据判断停车场是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息。
可选的，与所述路侧端对应的车载端包括：与所述路侧端所属同一小区的车载端。
可选的，在路侧端收集环境数据的步骤之前，还包括：边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。
进一步可选的，所述障碍物检测方法还包括：边缘计算服务器与车载端建立PDU会话的同时，确定车载端的组播标识信息；所述组播标识信息与所述车载端所在小区相关；
所述向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息的步骤包括：根据所述组播标识信息向附着于所述路侧端所在的小区内所述车载端发送所述告警信息。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种基于车路协同的障碍物检测装置，包括：
路侧端，用于收集环境数据，并将收集到的所述环境数据上传到边缘计算器服务端；
边缘计算器服务端，用于根据接收到的所述环境数据判断是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息。
可选的，与所述路侧端对应的车载端包括：与所述路侧端所属同一小区的车载端。
可选的，所述障碍物检测装置，还包括：通信单元，用于使边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。
进一步可选的，所述通信单元还用于确定车载端的组播标识信息；所述组播标识信息与所述车载端所在小区相关；
所述边缘计算服务器具体用于根据所述组播标识信息向附着于所述路侧端所在的小区内所述车载端发送所述告警信息。
可选的，所述路侧端包括：安装在停车场边的传感器。
进一步可选的，所述传感器包括：摄像头和雷达。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的实施例的障碍物检测方法的流程图；
图2为本发明的实施例的障碍物检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种基于车路协同的障碍物检测方法，包括以下步骤：
S11、路侧端收集环境数据，并将收集到的环境数据上传到边缘计算器服务端；
S12、边缘计算器服务端根据接收到的环境数据判断停车场是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与路侧端对应的车载端发送告警信息。
本实施例提供的障碍检测方法中，可利用路侧端收集环境数据，并将环境数据上传至边缘计算器服务端，由边缘计算器服务端处理路侧端所获取的环境数据，通过对这些环境数据的计算处理，判断确定停车场端是否存在障碍物。区别于现有技术中利用设置在路侧端的工程机对环境数据进行处理的技术方案，本实施例提供的技术方案利用边缘计算器服务端处理器处理环境数据，无需对应路侧端设置工程机即可实现障碍物的检测，从而能够降低障碍物检测的系统装置成本，有利于车辆协同障碍物检测技术方案的大规模推广使用。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供一种障碍物检测方法，该障碍物检测方法基于障碍物检测装置执行，该障碍物检测装置包括路侧端、车载端和边缘计算服务器。本实施例提供的障碍物检测方法具体包括以下步骤：
S201、边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。
本实施例中，边缘计算服务器与车载端之间通过5G通信方式进行通信会话。5G通信具有大带宽、低时延的优势。本实施例中，在进行障碍物检测之前，先执行障碍物检测装置的各模块之间的通信建立工作，主要包括边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。其中，边缘计算服务器与车载端建立PDU会话的步骤包括：S2011、车载端开机后向5G基站发出注册请求。注册请求中包括,SUPI或5G-GUTI，最后一次访问的TAI,安全参数,请求的NSSAI,UE5GC能力,PDU会话状态,需要激活的PDU会话，后续请求，MICO模式偏好等参数。其中，若车载端为初次开机，还需要在注册请求中提供注册类型。
本实施例中，具体可通过以下步骤实现边缘计算服务器与车载端之间PDU会话的建立。
S2012、5G基站选择合适的AMF，转发车载端的注册请求。
S2013、AMF接收到注册请求后选择合适的UDM，以获取车载端的签约信息。在签约信息中表明终端类型是车载端，分配的切片是专门给车联网统一分配的切片，并且给车载端分配统一的组播标识。
S2014、AMF获取UDM发送的车载端的签约信息后，生成上下文信息，并向车载端发送注册成功信息。
S2015、车载端注册成功后向5G基站发出PDU会话建立请求。
S2016、5G基站将PDU会话建立请求转发给AMF。
S2017、AMF根据签约信息选择合适的SMF，SMF根据车载端的切片信息选择车载端所在小区的基站直接连接的UDF。
S2018、车载端与所在小区的MEC建立PDU会话连接。
S21、路侧端收集环境数据，并将收集到的环境数据上传到边缘计算器服务端。
路侧端可通过5G工业通信模组将所收集到的环境数据上传至边缘计算服务器端。其中，边缘计算服务器端为该路侧端所属基站的边缘计算器服务端。
本实施例中，路侧端可包括安装在停车场边的传感模块。具体的，传感模块可包括摄像头和雷达等。其中，障碍物通常可包括识别停车场中的行人、车辆等。摄像头可用于识别停车场中的行人、车辆等。雷达可用于检测停车场中的行人、车辆等与路侧端的相对距离和相对速度。也即，环境数据可为摄像头、雷达等检测到的相关数据。
S22、边缘计算器服务端根据接收到的环境数据判断停车场是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与路侧端对应的车载端发送告警信息。
边缘计算服务器端设置有数据处理模块。本步骤中，边缘计算器服务端对所收集到的环境数据进行处理，判断停车场是否存在障碍物。边缘计算器服务端可根据路侧端所获取的停车场的环境数据，对其进行解析、处理，通过数据分析确定停车场中是否存在障碍物，以及所存在的障碍物的类型、位置、速度等。
当边缘计算器服务端判断出停车场中存在障碍物时，可向所连接的基站发送告警信息。基站将告警信息发送至与路侧端对应的车载端。可以理解的是，路侧端在向边缘计算器服务端发送环境数据时携带有身份信息，从而在边缘计算器服务端识别出障碍物时，基站能够确定将告警信息发送给哪些车载端。
其中，与路侧端对应的车载端包括：与路侧端所属同一小区的车载端。可以理解的是，当确定出路侧端所在停车场存在障碍物时，会影响该路侧端所在区域附近车辆的行驶或停车。本实施例中，通过向与路侧端所属同一小区的车载端发送告警信息，对路侧端附近的车辆进行提醒。其中，车载端安装于车辆上，可视为一体。当车载端与路侧端同属于同一小区时，可说明车载端(或者说车载端所在车辆)位于路侧端附近，有遇到该障碍物的风险。
作为一种实施方式，可选的，本实施例的障碍物检测方法中，边缘计算服务器与车载端建立PDU会话的同时，还会确定车载端的组播标识信息；组播标识信息与车载端所在小区相关。步骤S22中，向与路侧端对应的车载端发送告警信息的步骤则包括：根据组播标识信息向附着于路侧端所在的小区内车载端发送告警信息。
其中，确定车载端的组播标识信息的步骤包括：AMF向车载终端发送注册成功信息的同时，向基站发送车载端的组播标识信息。基站接收到组播标识信息后，创建组播表，包含组播标识信息和车载端的对应关系。当边缘计算器服务端发现存在障碍物时，向所连接的基站发送告警信息。基站根据组播标识信息以及组播表将告警信息发送至与路侧端对应的车载端。
也就是说，本实施例中，可通过组播标识信息确定车载端所在小区，从而可在确定路侧端存在障碍物后，根据组播标识信息向对应的车载端发送告警信息，以便车辆端根据告警信息进行避障处理。
实施例3：
本实施例提供一种基于车路协同的障碍物检测装置，可依据实施例1或实施例2提供的障碍物检测方法对道路、停车场等地的障碍物进行检测。该障碍物检测装置包括：路侧端和边缘计算器服务端。
其中，路侧端用于收集环境数据，并将收集到的环境数据上传到边缘计算器服务端。边缘计算器服务端用于根据接收到的环境数据判断是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与路侧端对应的车载端发送告警信息。
本实施例中，可选的，路侧端包括：安装在停车场边的传感器。进一步可选的，传感器包括：摄像头和雷达。其中，雷达可包括激光雷达，毫米波雷达等。其中，障碍物通常可包括识别停车场中的行人、车辆等。摄像头可用于识别停车场中的行人、车辆等。雷达可用于检测停车场中的行人、车辆等与路侧端的相对距离和相对速度。也即，环境数据可为摄像头、雷达等检测到的相关数据。
可选的，与路侧端对应的车载端包括：与路侧端所属同一小区的车载端。本实施例中，通过向与路侧端所属同一小区的车载端发送告警信息，对路侧端附近的车辆进行提醒。
可选的，本实施例提供的障碍物检测装置还包括：通信单元，用于使边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。通信单元的具体工作过程可参考实施例2，本实施例中不再详述。
进一步可选的，通信单元还用于确定车载端的组播标识信息；组播标识信息与车载端所在小区相关；边缘计算服务器具体用于根据组播标识信息向附着于路侧端所在的小区内车载端发送告警信息。
本实施例提供的障碍检测装置中，可利用路侧端收集环境数据，并将环境数据上传至边缘计算器服务端，由边缘计算器服务端处理路侧端所获取的环境数据，通过对这些环境数据的计算处理，判断确定停车场端是否存在障碍物。区别于现有技术中利用设置在路侧端的工程机对环境数据进行处理的技术方案，本实施例提供的技术方案利用边缘计算器服务端处理器处理环境数据，无需对应路侧端设置工程机即可实现障碍物的检测，从而能够降低障碍物检测的系统装置成本，有利于车辆协同障碍物检测技术方案的大规模推广使用。
应当说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于车路协同的障碍物检测方法，其特征在于，包括：
路侧端收集环境数据，并将收集到的所述环境数据上传到边缘计算器服务端；
边缘计算器服务端根据接收到的所述环境数据判断停车场是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测方法，其特征在于，与所述路侧端对应的车载端包括：与所述路侧端所属同一小区的车载端。
3.根据权利要求1所述的障碍物检测方法，其特征在于，在路侧端收集环境数据的步骤之前，还包括：边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。
4.根据权利要求3所述的障碍物检测方法，其特征在于，还包括：边缘计算服务器与车载端建立PDU会话的同时，确定车载端的组播标识信息；所述组播标识信息与所述车载端所在小区相关；
所述向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息的步骤包括：根据所述组播标识信息向附着于所述路侧端所在的小区内所述车载端发送所述告警信息。
5.一种基于车路协同的障碍物检测装置，其特征在于，包括：
路侧端，用于收集环境数据，并将收集到的所述环境数据上传到边缘计算器服务端；
边缘计算器服务端，用于根据接收到的所述环境数据判断是否存在障碍物；当判断出存在障碍物时，向与所述路侧端对应的车载端发送告警信息。
6.根据权利要求5所述的障碍物检测装置，其特征在于，与所述路侧端对应的车载端包括：与所述路侧端所属同一小区的车载端。
7.根据权利要求5所述的障碍物检测装置，其特征在于，还包括：通信单元，用于使边缘计算服务器与车载端建立PDU会话。
8.根据权利要求7所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述通信单元还用于确定车载端的组播标识信息；所述组播标识信息与所述车载端所在小区相关；
所述边缘计算服务器具体用于根据所述组播标识信息向附着于所述路侧端所在的小区内所述车载端发送所述告警信息。
9.根据权利要求5所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述路侧端包括：安装在停车场边的传感器。
10.根据权利要求9所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述传感器包括：摄像头和雷达。
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