CN113581174B - 一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置,障碍物定位方法包括:依据车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息;将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得车辆周围所有障碍物的综合位姿信息;输出综合位姿信息。本申请在确定了超声波雷达各自探测到的障碍物之后将所有障碍物信息拼接形成车辆的所有障碍物的位姿信息,方便驾驶员对车辆周围环境进行整体了解和综合考虑,为驾驶员对车辆的操作安全性提供保障。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,更具体地,涉及一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置。
背景技术
车载超声波雷达是汽车泊车安全辅助装置,根据超声波雷达接收到的障碍物反射的直接回波和交叉回波的距离确定障碍物相对车辆的位置,并能以声音或距离显示等方式提示驾驶员,方便驾驶员根据周围环境信息作出决策,防止泊车和车辆起停时与周围障碍物发生碰撞。
用于辅助泊车的超声波雷达分为倒车雷达UPA和侧向雷达APA,其中APA安装于车辆侧边,用于探测车辆侧边障碍物及搜索车位,UPA一般安装于车辆前后保杠,用于探测车辆前后的障碍物。
由于超声波雷达的特性,超声波虽然能够定位到障碍物距超声波雷达的实际距离,但是并不能定位障碍物的具体方位,即距离超声波雷达距离一定的障碍物可能出现在超声波雷达探测范围内任何区域。
目前超声波雷达对障碍物的定位方法是通过一个超声波雷达发射超声波,一个或多个雷达接收该超声波雷达的回波,根据两个或多个超声波雷达接收到的回波距离及超声波雷达的安装位置,计算障碍物距车辆的距离及障碍物所在的方位。
但是,上述定位方法只能确定车辆周围的一部分障碍物,驾驶员无法对车辆周围的所有障碍物对泊车或启停车辆的影响有综合的评价,对车辆进行操作时无法进行综合考虑,对安全性有一定的影响。
另外,现有的障碍物定位方法给出的是障碍物的实时定位信息,但不对定位准确性进行评价和修正,在该实时定位信息发生偏差或错误时会对驾驶员和车辆的安全造成负面影响。
发明内容
本申请提供一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置,在确定了超声波雷达各自探测到的障碍物之后将所有障碍物信息拼接形成车辆的所有障碍物的位姿信息,方便驾驶员对车辆周围环境进行整体了解和综合考虑,为驾驶员对车辆的操作安全性提供保障。
本申请提供了一种车辆的障碍物定位方法,包括:
依据车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息;
将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得车辆周围所有障碍物的综合位姿信息;
输出综合位姿信息。
优选地,获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息,包括如下步骤:
在车辆静止状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息;
重复如下步骤,直至预测次数达到预设次数:
依据障碍物的第一位姿信息和车辆的运动信息获得障碍物的预测位姿信息;
在车辆运动状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息;
判断预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值;
若否,则用障碍物的预测位姿信息更新障碍物的第一位姿信息;
若预测次数达到预设次数,则将当前障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息。
优选地,若预测位姿信息和第二位姿信息之间的误差超过第一阈值,则用障碍物的第二位姿信息更新障碍物的第一位姿信息。
优选地,车辆的左侧面和右侧面上分别设有位于车辆的前侧部的第一侧边雷达和位于车辆的后侧部的第二侧边雷达,第一侧边雷达的覆盖范围的第一中心线相对于车辆的左-右横切面向车辆的前侧面倾斜,第二侧边雷达的覆盖范围的第二中心线相对于车辆的左-右横切面向车辆的后侧面倾斜。
优选地,车辆的前侧面和后侧面分别设有至少两对对称设置的正向雷达。
优选地,拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达的障碍物的最终位姿信息时,若第一侧边雷达的第一障碍物的位姿信息与正向雷达的第二障碍物的位姿信息之间的差异未超过第二阈值,则第一障碍物和第二障碍物为同一障碍物。
优选地,拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达的障碍物的最终位姿信息时,将第一侧边雷达的第三障碍物上与第一侧边雷达距离最近的第一点与正向雷达的第四障碍物上与正向雷达距离最近的第二点的连线作为第一直线,第一侧边雷达的第三障碍物上朝向第一侧边雷达的外表面形成的直线作为第二直线,若第一直线与第二直线的斜率之差未超过第三阈值,则第三障碍物和第四障碍物为同一障碍物。
优选地,依据第一侧边雷达的覆盖范围上靠近车辆的前侧面的边缘接收到的直接回波或交叉回波计算与第一侧边雷达对应的障碍物的第二位姿信息和预测位姿信息。
本申请还提供一种车辆的障碍物定位装置,包括最终位姿信息获得模块、拼接模块和输出模块;
最终位姿信息获得模块用于依据车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息;
拼接模块用于将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得车辆周围所有障碍物的综合位姿信息;
输出模块用于输出综合位姿信息。
优选地,最终位姿信息获得模块包括静态位姿信息获得模块、预测位姿信息获得模块、动态位姿信息获得模块、判断模块以及最终位姿信息确定模块;
静态位姿信息获得模块用于在车辆静止状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息;
预测位姿信息获得模块用于依据障碍物的第一位姿信息和车辆的运动信息获得障碍物的预测位姿信息;用障碍物的预测位姿信息或障碍物的第二位姿信息更新障碍物的第一位姿信息;
动态位姿信息获得模块用于在车辆运动状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息;
判断模块用于判断预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值;
最终位姿信息确定模块用于若预测次数达到预设次数,则将当前障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的车辆的障碍物定位方法的流程图;
图2为本申请提供的获得与超声波雷达对应的障碍物的位姿信息的流程图;
图3为本申请提供的一个实施例的超声波雷达的布置方案;
图4为本申请提供的一个实施例的障碍物与车辆的位置关系图;
图5为本申请提供的另一个实施例的障碍物与车辆的位置关系图;
图6为本申请提供的第一侧边雷达对障碍物的探测示意图;
图7为本申请提供的正向雷达与障碍物的位置示意图;
图8为本申请提供的车辆的障碍物定位装置的结构图;
图9为本申请提供的单个雷达的位姿信息获得模块的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置,在确定了超声波雷达各自探测到的障碍物之后将所有障碍物信息拼接形成车辆的所有障碍物的位姿信息,方便驾驶员对车辆周围环境进行整体了解和综合考虑,为驾驶员对车辆的操作安全性提供保障。另外,本申请依据静态的(实时的)障碍物位姿信息预测动态位姿信息,并与动态下获得实际障碍物位姿信息进行比较来判断障碍物的实际位姿信息,避免实时位姿信息的不准确带来的不利影响。
本申请中,车辆上安装的超声波雷达包含用于检测前后障碍物的正向雷达和用于检测侧边车位及障碍物的侧边雷达。作为一个实施例,车辆的左侧面和右侧面(即车辆的前后保杠)上分别设有位于车辆的前侧部的第一侧边雷达和位于车辆的后侧部的第二侧边雷达,第一侧边雷达的覆盖范围的第一中心线相对于车辆的左-右横切面向车辆的前侧面倾斜(请参考图6),第二侧边雷达的覆盖范围的第二中心线相对于车辆的左-右横切面向车辆的后侧面倾斜。两个侧边雷达的安装角度呈正八字型,即第一侧边雷达的轴心向前倾斜,第二侧边雷达的轴心向后倾斜(请参考图3)。第一侧边雷达和第二侧边雷达用于检测侧边车位及侧边障碍物。车辆的前侧面和后侧面分别设有至少两对对称设置的正向雷达。
作为一个具体实施例,如图3所示,车辆的前侧面和后侧面分别设有两对对称设置的正向雷达,四个正向雷达的安装位置使得超声波雷达的探测范围覆盖车辆的整个前方区域和后方区域。由此,图3所示的实施例中,车辆上设有12个超声波雷达。
基于上述的超声波雷达布置方案,本申请提供了一种车辆的障碍物定位方法及障碍物定位装置。
实施例一
如图1所示,本申请提供的车辆的障碍物定位方法包括如下步骤:
S110:依据车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息。
S120:将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得车辆周围所有障碍物的综合位姿信息。
S130:输出综合位姿信息。
具体地,如图2所示,步骤S110中,获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息,包括如下步骤:
S210:在车辆静止状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息。
超声波雷达对障碍物的探测是基于雷达接收到的经障碍物返回的超声波回波。当雷达接收到经障碍物返回的超声波,则障碍物存在,否则障碍物不存在。
车辆静止时,安装于车辆前后保杠的超声波雷达可以对外发送超声波,经障碍物反射回的超声波可以被自身雷达接收,同时也可以被其他的雷达所接受。当经障碍物反射的超声波被两个或多个超声波雷达接收到时,可以基于超声波雷达从超声波发送到超声波回波被接收所用的时间差初步计算障碍物与超声波雷达之间的距离。基于障碍物与超声波雷达的距离以及超声波雷达与车辆的相对距离和方位计算出障碍物与车辆的距离及障碍物的方位。
当有两个或两个以上的超声波雷达接收到直接回波和/或交叉回波时,可以基于该直接回波和/或交叉回波获得障碍物的位姿信息。
下述以利用两个超声波雷达的直接回波和交叉回波计算第一位姿信息为例,对计算第一位姿信息进行说明。
请参考图4,DEA和DEB分别为车辆100前侧面的正向雷达A和B接收到的直接回波,CEAB为正向雷达A和B接收到的交叉回波。以车辆的后轴中心点为坐标原点,车辆的前-后方向的中心轴为X轴,与车辆的左-右方向的轴线平行的线为Y轴。XAB为两个正向雷达的安装位置在X轴上的坐标差值,YAB为两个正向雷达的安装位置在Y轴上的坐标差值,LAB为两个正向雷达间的直线距离。
a=min(DEA,DEB) (1)
若0.95*CEAB<(DEA+DEB)/2<1.05CEAB,则障碍物200与车辆100的最短距离a表示为:
若min(DEA,DEB)<1.05CEAB,则障碍物200距车辆100的最短距离a表示为:
由此获得障碍物200相对于正向雷达A和B的坐标变化量:
其中,α表示障碍物与雷达A形成的夹角,β表示障碍物与雷达B形成的夹角,(ΔxA,ΔyA)为障碍物相对于正向雷达A的坐标变化量,(ΔxB,ΔyB)障碍物相对于正向雷达B的坐标变化量。
特别地,如图4所示,当DEA>DEB且DEA-DEB<XAB+Z(Z为阈值),即障碍物200与Y轴平行时,则障碍物200相对于正向雷达A和B的坐标变化量表示为:
特别地,如图5所示,当DEA>DEB且DEA-DEB>XAB+Z,即障碍物300与Y轴不平行时,则障碍物300相对于正向雷达A和B的坐标变化量表示为:
最后,结合障碍物相对于正向雷达A和B的坐标变化量以及正向雷达A和B的坐标得到障碍物相对车辆的坐标和障碍物相对于车辆的偏角,获得障碍物的第一位姿信息。
在图4和5中的实施例中,将障碍物相对于正向雷达A和B的坐标变化量与正向雷达A或B的坐标相加即可得到障碍物相对车辆的坐标,根据该坐标计算障碍物相对于车辆的偏角,该坐标信息和偏角信息作为与正向雷达A和B对应的障碍物的第一位姿信息。
可以理解地,障碍物相对于车辆的坐标变化量的表达式依据坐标系的设定方式、雷达相对于坐标原点的位置等因素的不同而有所不同。
具体地,由于同侧的第一侧边雷达和第二侧边雷达的安装角度不一致,导致两个侧边雷达探测的障碍物不完全一致,如经过某一障碍物时,第一侧边雷达发射的超声波经反射后不能被第一侧边雷达接收,此时第一侧边雷达认为无障碍物,而第二侧边雷达发射的超声波经反射后能够被第二侧边雷达接收到。因此需要基于第一侧边雷达或第二侧边雷达多次接收到的回波进行聚类,以确定障碍物的位置。
作为一个实施例,在将两个侧边雷达的坐标系统一后,基于单一侧边雷达获得障碍物的位置,包括如下步骤:
P1:利用单个侧边雷达(例如第二侧边雷达)连续采集多组回波,每组回波的采集时间跨越的时间间隔均相同。由此,多组回波的排列顺序是依据时间顺序进行排列的。
P2:计算每组回波的平均距离点,并基于该多个平均距离点获得障碍物的第一拟合直线。
作为一个实施例,利用最小二乘法对该多个平均距离点进行拟合,获得障碍物的第一拟合直线。
P3:计算上述多个平均距离点与第一拟合直线之间的垂直距离,将垂直距离的最大值作为第一拟合误差。
P4:判断第一拟合误差是否小于预设的距离阈值。若否,则执行P5;若是,则将第一拟合直线作为障碍物的轮廓线。
P5:以与第一拟合误差对应的平均距离点为分界点,将上述多个平均距离点按原有顺序(即回波接收的时间顺序)分成两组,形成两个点组。
P6:基于每组平均距离点获得障碍物的第二拟合直线,分别计算两条第二拟合直线的第二拟合误差。
P7:判断两个第二拟合误差是否均小于预设的距离阈值。若是,则执行P8;否则,针对不符合条件的点组,重复P5-P7,直到所有的第二拟合误差均小于预设的距离阈值,并执行P8。
P8:合并所有的第二拟合直线。
具体地,依据原有顺序依次将第二拟合直线拟合在一起,最终形成障碍物的轮廓。
在车辆运动过程中,基于车辆的运动速度和转动角度,可以预测障碍物相对于车辆的位姿信息,同时车辆的超声波雷达也会基于步骤S110中的原理计算障碍物相对于车辆的实际位姿信息,利用该预测的位姿信息和实际位姿信息的吻合度来进一步确认障碍物的位置,以确定障碍物的精确位置。由此,获得障碍物的最终位姿信息还包括如下步骤:
S220:依据障碍物的第一位姿信息和车辆的运动信息获得障碍物的预测位姿信息。
随着车辆运动,障碍物相对车辆的位置也发生相对运动。假设车辆向前运动的变化量分别为Δxv、Δyv,则预测获得的障碍物相对于雷达的坐标变化量(Δx′,Δy′)表示为:
其中,(Δx,Δy)为本次预测前障碍物相对于雷达的坐标变化量。
在上述通过两个正向雷达A和B获得障碍物的位姿信息的实施例中,车辆在运动过程中,预测获得的障碍物相对于正向雷达A和B的坐标变化量(ΔxA′,ΔyA′)(ΔxB′,ΔyB′)表示为:
可以理解地,障碍物相对于雷达的坐标变化量的表达式依据坐标系的设定方式、车辆的前向运动、后向运动等因素的不同而有所不同。
结合预测获得的障碍物相对于正向雷达A和B的坐标变化量以及正向雷达A和B的坐标得到障碍物相对车辆的预测坐标和障碍物相对于车辆的预测偏角,获得障碍物的预测位姿信息。
特别地,在车辆前向运动时,第一侧边雷达最先检测到障碍物的区域应该位于第一侧边雷达的覆盖范围上靠近车辆的前侧面的边缘,如图6所示。因此,基于第一侧边雷达接收到的直接回波距离DE、第一侧边雷达探测角度范围2θ以及第一侧边雷达的安装角度预测出障碍物400可能出现的位置。
预测前,障碍物400相对于第一侧边雷达的坐标变化量(Δxs,Δys)表示为:
随着车辆运动,障碍物100相对车辆100的位置也发生相对运动,假设车辆向前运动的变化量分别为Δxv、Δyv,则预测获得的第一侧边雷达的直接回波距离DE′表示为:
优选地,为了更好地预测障碍物可能的位置,在使用第一侧边雷达的直接回波数据前需要对超声波雷达进行滤波处理,以使得直接回波数据不出现较大的波动。
可以理解地,在车辆的后向运动(即倒车)过程中,第二侧边雷达的障碍物预测原理同上述车辆的前向运动中对第一侧边雷达的障碍物预测方法。
S230:在车辆运动状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息。
该步骤中,基于步骤S110中的原理计算障碍物相对于车辆的实际位姿信息,作为与超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息。
特别地,对于第一侧边雷达和第二侧边雷达,将其覆盖范围上靠近车辆的前侧面的边缘上接收到直接回波距离DE″作为第一侧边雷达的障碍物的第二位姿信息。
可以理解地,上述关于单个侧边雷达的障碍物轮廓拟合方法也适用于车辆在行驶过程中的障碍物定位,因此,作为另一个实施例,依照上述轮廓拟合方法确定第一侧边雷达和/或第二侧边雷达的障碍物的第二位姿信息。
S240:判断预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值。若是,则执行步骤S260,否则,执行步骤S250。
S250:用障碍物的预测位姿信息更新障碍物的第一位姿信息。
若障碍物的预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异未超过第一阈值,说明障碍物在该位置出现的概率进一步增加,基于本次的预测结果继续进行下一步预测,即用障碍物的预测位姿信息更新障碍物的第一位姿信息,以预测位姿信息为基础进行下一步预测。
S260:用障碍物的第二位姿信息更新障碍物的第一位姿信息。
若障碍物的预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异超过第一阈值,说明预测结果与实际结果不一致,此时需要基于当前实际结果对障碍物位置进行重新预测,即用障碍物的第二位姿信息更新障碍物的第一位姿信息,以第二位姿信息为基础进行下一步预测。
步骤S250和S260后,执行S270:判断预测次数是否达到预设次数。若是,则执行步骤S280,否则,返回步骤S220。
S280:将当前障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息。
经过预设次数的障碍物位置确认,最终获得的障碍物的位姿信息在准确度上大大提高,为车辆的操作提供了较高的安全保障。
具体地,步骤S120中,对于不同超声波雷达获得的障碍物信息进行去重和合并,获得车辆周围的所有障碍物信息。
特别地,当障碍物位于正向雷达的最外侧时,无法基于正向雷达的直接回波和交叉回波确定障碍物的位姿。例如,请参考图7,沿车辆的前侧面自左向右依次设有雷达1、雷达2、雷达3、雷达4,其障碍物的可能情况如障碍物1、障碍物2、障碍物3、障碍物4所示,障碍物1和障碍物4分别位于雷达1和雷达4的最外侧。
当雷达1或雷达4发射的超声波只接收到直接回波(如图7所示)时,其障碍物定位与侧边雷达的障碍物定位方法一致。
当障碍物1或障碍物4超出车辆行驶区域时,需要借助第一侧边雷达探测的障碍物位置进一步确定障碍物1或障碍物4的位置。
具体地,拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达(例如左侧的第一侧边雷达和图7中的雷达1)的障碍物的最终位姿信息时,作为一个实施例,若第一侧边雷达的第一障碍物的位姿信息与正向雷达的第二障碍物的位姿信息之间的差异(例如位置误差)未超过第二阈值,则第一障碍物和第二障碍物为同一障碍物。否则,第一障碍物和第二障碍物为两个障碍物。
可以理解地,上述实施例也适用于正向雷达获得的两个或多个障碍物的拼接。
拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达(例如左侧的第一侧边雷达和图7中的雷达1)的障碍物的最终位姿信息时,作为另一实施例,将第一侧边雷达的第三障碍物上与第一侧边雷达距离最近的第一点与正向雷达的第四障碍物上与正向雷达距离最近的第二点的连线作为第一直线,第一侧边雷达的第三障碍物上朝向第一侧边雷达的外表面形成的直线作为第二直线,若第一直线与第二直线的斜率之差未超过第三阈值,则第三障碍物和第四障碍物为同一障碍物。否则,第三障碍物和第四障碍物为两个障碍物。
可以理解地,上述实施例也适用于正向雷达获得的两个或多个障碍物的拼接。
实施例二
如图8所示,本申请提供的车辆的障碍物定位装置包括最终位姿信息获得模块810、拼接模块820和输出模块830。
最终位姿信息获得模块810用于依据车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息。
优选地,如图9所示,最终位姿信息获得模块810包括静态位姿信息获得子模块8101、预测位姿信息获得子模块8102、动态位姿信息获得子模块8103、判断子模块8104以及最终位姿信息确定子模块8105。
静态位姿信息获得子模块8101用于在车辆静止状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息。
预测位姿信息获得子模块8102用于依据障碍物的第一位姿信息和车辆的运动信息获得障碍物的预测位姿信息;用障碍物的预测位姿信息或障碍物的第二位姿信息更新障碍物的第一位姿信息。
动态位姿信息获得子模块8103用于在车辆运动状态下,依据超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息。
判断子模块8104用于判断预测位姿信息和第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值。
最终位姿信息确定子模块8105用于若预测次数达到预设次数,则将当前障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息。
优选地,最终位姿信息获得模块810还包括障碍物轮廓拟合子模块8106,其依据单一侧边雷达在一定时间间隔内获得的多组回波拟合障碍物的轮廓。
拼接模块820用于将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得车辆周围所有障碍物的综合位姿信息。
输出模块830用于输出综合位姿信息。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种车辆的障碍物定位方法,其特征在于,包括:
依据所述车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息;
将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得所述车辆周围所有障碍物的综合位姿信息;
输出所述综合位姿信息;
其中,所述获得与所述超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息,包括如下步骤:
在车辆静止状态下,依据所述超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息;
重复如下步骤,直至预测次数达到预设次数:
依据所述障碍物的第一位姿信息和所述车辆的运动信息获得所述障碍物的预测位姿信息;
在车辆运动状态下,依据所述超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息;
判断所述预测位姿信息和所述第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值;
若否,则用所述障碍物的预测位姿信息更新所述障碍物的第一位姿信息;
若预测次数达到预设次数,则将当前所述障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息;
其中,所述车辆的左侧面和右侧面上分别设有位于所述车辆的前侧部的第一侧边雷达和位于所述车辆的后侧部的第二侧边雷达,所述第一侧边雷达的覆盖范围的第一中心线相对于所述车辆的左-右横切面向所述车辆的前侧面倾斜,所述第二侧边雷达的覆盖范围的第二中心线相对于所述车辆的左-右横切面向所述车辆的后侧面倾斜;依据所述第一侧边雷达的覆盖范围上靠近所述车辆的前侧面的边缘接收到的直接回波或交叉回波计算与所述第一侧边雷达对应的障碍物的第二位姿信息和预测位姿信息。
2.根据权利要求1所述的车辆的障碍物定位方法,其特征在于,若所述预测位姿信息和所述第二位姿信息之间的误差超过第一阈值,则用所述障碍物的第二位姿信息更新所述障碍物的第一位姿信息。
3.根据权利要求1所述的车辆的障碍物定位方法,其特征在于,所述车辆的前侧面和后侧面分别设有至少两对对称设置的正向雷达。
4.根据权利要求3所述的车辆的障碍物定位方法,其特征在于,拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达的障碍物的最终位姿信息时,若所述第一侧边雷达的第一障碍物的位姿信息与所述正向雷达的第二障碍物的位姿信息之间的差异未超过第二阈值,则所述第一障碍物和所述第二障碍物为同一障碍物。
5.根据权利要求3所述的车辆的障碍物定位方法,其特征在于,拼接相邻设置的第一侧边雷达和正向雷达的障碍物的最终位姿信息时,将所述第一侧边雷达的第三障碍物上与所述第一侧边雷达距离最近的第一点与所述正向雷达的第四障碍物上与所述正向雷达距离最近的第二点的连线作为第一直线,所述第一侧边雷达的第三障碍物上朝向所述第一侧边雷达的外表面形成的直线作为第二直线,若所述第一直线与所述第二直线的斜率之差未超过第三阈值,则所述第三障碍物和所述第四障碍物为同一障碍物。
6.一种车辆的障碍物定位装置,其特征在于,包括最终位姿信息获得模块、拼接模块和输出模块;
所述最终位姿信息获得模块用于依据所述车辆上的超声波雷达的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的最终位姿信息;
所述拼接模块用于将所有障碍物的最终位姿信息拼接,获得所述车辆周围所有障碍物的综合位姿信息;
所述输出模块用于输出所述综合位姿信息;
所述最终位姿信息获得模块包括静态位姿信息获得模块、预测位姿信息获得模块、动态位姿信息获得模块、判断模块以及最终位姿信息确定模块;
所述静态位姿信息获得模块用于在车辆静止状态下,依据所述超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的第一位姿信息;
所述预测位姿信息获得模块用于依据所述障碍物的第一位姿信息和所述车辆的运动信息获得所述障碍物的预测位姿信息;用所述障碍物的预测位姿信息或所述障碍物的第二位姿信息更新所述障碍物的第一位姿信息;
所述动态位姿信息获得模块用于在车辆运动状态下,依据所述超声波雷达接收到的直接回波和/或交叉回波获得与所述超声波雷达对应的障碍物的第二位姿信息;
所述判断模块用于判断所述预测位姿信息和所述第二位姿信息之间的差异是否超过第一阈值;
所述最终位姿信息确定模块用于若预测次数达到预设次数,则将当前所述障碍物的第一位姿信息作为障碍物的最终位姿信息;
其中,所述车辆的左侧面和右侧面上分别设有位于所述车辆的前侧部的第一侧边雷达和位于所述车辆的后侧部的第二侧边雷达,所述第一侧边雷达的覆盖范围的第一中心线相对于所述车辆的左-右横切面向所述车辆的前侧面倾斜,所述第二侧边雷达的覆盖范围的第二中心线相对于所述车辆的左-右横切面向所述车辆的后侧面倾斜;
所述预测位姿信息获得模块用于依据所述第一侧边雷达的覆盖范围上靠近所述车辆的前侧面的边缘接收到的直接回波或交叉回波计算与所述第一侧边雷达对应的障碍物的预测位姿信息;
所述动态位姿信息获得模块用于依据所述第一侧边雷达的覆盖范围上靠近所述车辆的前侧面的边缘接收到的直接回波或交叉回波计算与所述第一侧边雷达对应的障碍物的第二位姿信息。
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