CN114475642A - 一种面向自动驾驶的路口检测预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面向自动驾驶的路口检测预警方法，包括以下步骤：自动驾驶车辆的毫米波雷达对道路环境信息进行三维建模；根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域；当车辆靠近所述标记区域时，自动驾驶车辆的毫米波雷达和/或摄像头对所述标记区域进行识别，确认所述标记区域是否存在路口；当所述标记区域确认存在路口时，所述标记区域被判断为路口区域，所述毫米波雷达和/或所述摄像头对所述路口区域内的障碍物进行探测。通过此技术方案，通过毫米波雷达的提前预警与摄像头的识别确认相结合有效的提高路口探测的准确性，提高自动驾驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种面向自动驾驶的路口检测预警方法。
背景技术
在车辆行驶过程中，由于道路两边的路口会有横向穿行的行人和车辆，这些横向穿行的行人和车辆会对车辆的行驶带来安全风险，对于自动驾驶汽车，为保障驾驶安全，需要准确地识别路口、障碍物并提前做出减速、转向等反应。对于路口及路口行人与车辆的识别，现有技术中采用的方案包括通过在路口设置检测设备进行探测或对车辆行驶轨迹进行建模从而预测等方法，都需要消耗大量的人力物力，检测较为复杂，成本较高。尤其是在路口设置检测设备进行探测，如果在每个路口都安装该检测设备需要大量人力物力，尤其是在分隔带中存在很多路口，如果同样设置检测点，检测成本会大幅度提高，同时，车辆和路口检测设备之间的通信方式，也会影响检测的实时性。
因此，本发明提供一种面向自动驾驶的路口检测预警方法，通过安装在车辆上的毫米波雷达及摄像头进行配合，无需路口检测设备，通过毫米波雷达根据周围环境信息，如分隔带的高度信息，以及分隔带高度信息的连续性，对道路两边存在的路口进行提前预警，并结合摄像头对路口进行确认，从而有效而准确的识别路口，保障自动驾驶安全。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种面向自动驾驶的路口检测预警方法，一方面通过毫米波雷达对道路环境信息进行三维建模，利用雷达的远距离探测优势提前预测路口进行预警，再在近距离时通过毫米波雷达和摄像头对路口进行确认，提高路口探测的准确性，从而有效而准确的识别路口，保障自动驾驶安全。
具体地，本发明一方面提供一种面向自动驾驶的路口检测预警方法，包括以下步骤：自动驾驶车辆的毫米波雷达对道路环境信息进行三维建模；根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域；当车辆靠近所述标记区域时，自动驾驶车辆的毫米波雷达和/或摄像头对所述标记区域进行识别，确认所述标记区域是否存在路口；当所述标记区域确认存在路口时，所述标记区域被判断为路口区域，所述毫米波雷达和/或所述摄像头对所述路口区域内的障碍物进行探测。
优选地，上述方法中所述道路环境信息包括道路分隔带、隔离带或路肩的高度信息。
优选地，上述方法中所述道路环境信息为道路分隔带的高度信息。
优选地，上述方法中所述根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域的步骤包括：判断所述分隔带的高度信息是否连续；当所述高度信息出现非连续区域且所述高度信息接近道路水平高度时，判断存在路口，所述高度信息对应的区域为标记区域。
优选地，上述方法中当车辆靠近所述标记区域时，所述毫米波雷达与所述摄像头共同对所述标记区域进行识别，当所述毫米波雷达与所述摄像头任一确认所述标记区域存在路口时，判断所述标记区域为路口区域。
优选地，上述方法中所述路口区域内的障碍物包括横向穿行的车辆与行人。
优选地，上述方法中还包括以下步骤：当所述毫米波雷达和/或所述摄像头确认所述标记区域为路口区域时，控制所述车辆减速。
优选地，上述方法中还包括以下步骤：当所述毫米波雷达和/或所述摄像头探测到所述路口区域内存在障碍物时，将所述障碍物信息通过报文发送至所述自动驾驶车辆的控制单元。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.通过提前对路口进行预警提高了自动驾驶的安全性；
2.通过毫米波雷达的提前预警与摄像头的识别确认相结合有效的提高路口探测的准确性。
附图说明
图1为符合本发明一优选实施例的面向自动驾驶的路口检测预警方法流程图；
图2为符合本发明另一优选实施例的面向自动驾驶的路口检测预警方法流程图；
图3为符合本发明一优选实施例的车辆毫米波雷达与摄像头分布图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
参阅附图1，为符合本发明一优选实施例的面向自动驾驶的路口检测预警方法流程示意图，包括以下步骤：自动驾驶车辆的毫米波雷达对道路环境信息进行三维建模，如，对道路两边的分隔带、隔离带、路肩等车辆周围环境障碍物的高度信息进行探测，根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对该存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域，从而车辆控制单元获取到前方可能存在路口的信息；当车辆靠近该标记区域时，自动驾驶车辆的毫米波雷达和/或摄像头对所述标记区域进行识别，确认所述标记区域是否存在路口；当所述标记区域确认存在路口时，所述标记区域被判断为路口区域，所述毫米波雷达和/或所述摄像头对所述路口区域内的障碍物进行探测。
本发明的技术方案中，考虑到毫米波雷达探测较远距离时由于各种原因对路口的判断不一定准确，因此，当毫米波雷达远距离探测到可能存在路口时，首先对该区域进行标记，等到距离较近时再对标记区域进行确认，进而判断是否真的为路口，否则在非路口区域进行减速等操作也会影响驾驶安全，如追尾。若为路口区域，毫米波雷达和/或摄像头再对对所述路口区域内的障碍物进行探测。在此过程中，车辆控制单元可以在多个节点进行预操作及提高安全性，如，在毫米波雷达远距离探测到可能存在路口，对该区域进行标记时，即可根据车辆速度及距标记区域距离进行计算，判断是否需要提前减速，并作出反应，也可在毫米波雷达和/或摄像头对路口进行确认时进行根据车辆速度及距标记区域距离进行计算，判断是否需要作出反应，也可在探测障碍物后再进行反应，通过本发明的技术方案，通过提前预判，车辆控制单元可以在考虑驾驶安全的情况下在任一时间点进行相应的动作，可以有效地保障驾驶安全。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，所述道路环境信息包括道路分隔带、隔离带或路肩的高度信息。道路环境信息作为判断是否为路口的重要依据，本发明根据道路及路口特征，综合包括计算的复杂度与检测成本，选择道路分隔带、隔离带或路肩的高度信息作为道路环境信息。根据道路分隔带、隔离带或路肩的高度变化判断前方是否存在路口，既节省成本也简单可靠。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，所述道路环境信息为道路分隔带的高度信息。本技术方案可以根据分隔带的高度信息，以及分隔带高度信息的连续性，对道路两边存在的路口进行提前预警。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，所述根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域的步骤包括：判断所述分隔带的高度信息是否连续；当所述高度信息出现非连续区域且所述高度信息接近道路水平高度时，判断存在路口，所述高度信息对应的区域为标记区域。由于路口区域分隔带会中断，因此通过分隔带的高度信息不连续可以初步判断可能存在路口，另外，由于分隔带可能会存在高低变化，仅仅依据高度信息不连续判断是否为路口不一定准确，因此本技术方案中还进一步判断分隔带的高度信息是否接近道路水平高度，若接近道路水平高度，则判断存在路口，将该高度信息对应的区域标记为标记区域。
优选地，本发明还进一步检测所述高度信息的对应的区域长度，根据角度计算标记区域的长度，从而判断路口的长度，通过路口长度判断，也可使车辆作出更准确的反应。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，当车辆靠近所述标记区域时，所述毫米波雷达与所述摄像头共同对所述标记区域进行识别，当所述毫米波雷达与所述摄像头任一确认所述标记区域存在路口时，判断所述标记区域为路口区域。一方面，在近距离的情况下，毫米波雷达的探测更为准确，可以根据毫米波雷达对分隔带的探测再次判断，对标记区域是否为路口区域进行确认；另一方面根据摄像头的成像与图像识别技术对标记区域是否为路口区域进行确认。为保障安全性与及时性，当毫米波雷达与所述摄像头任一确认所述标记区域存在路口时，判断所述标记区域为路口区域。
优选地，毫米波雷达与摄像头还利用斑马线、交通指示灯等信息对路口进行识别，从而对该标记区域是否存在路口进行确认。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，所述路口区域内的障碍物包括横向穿行的车辆与行人。当确认存在路口时，毫米波雷达和/或所述摄像头对所述路口区域内的障碍物进行探测，主要为横向穿行的车辆与行人，若探测到车辆或行人，车辆控制单元可以及时做出反应，保障安全。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，还包括以下步骤：当所述毫米波雷达和/或所述摄像头确认所述标记区域为路口区域时，控制所述车辆减速。为保障安全，本技术方案中在毫米波雷达和/或所述摄像头确认所述标记区域为路口区域时立刻控制车辆减速，不论是否该路口区域有无行人或车辆，通过提前减速，防止探测到路口区域存在行人或车辆时来不及反应，尤其是突然有行人冲出路口。
基于上述实施例，符合本发明的一优选实施例中，还包括以下步骤：当所述毫米波雷达和/或所述摄像头探测到所述路口区域内存在障碍物时，将所述障碍物信息通过报文发送至所述自动驾驶车辆的控制单元，控制单元将根据该障碍物信息作出反应。
参阅图2，为符合本发明另一优选实施例的面向自动驾驶的路口检测预警方法流程图，在本发明的技术方案中，车辆首先利用毫米波雷达成像对道路周围环境进行三维建模，根据分隔带的高度信息，以及分隔带高度信息的连续性，对道路两边存在的路口进行提前预警，当雷达检测到的分隔带高度信息非连续，以及非连续区域高度信息接近路面基准面时，就标记此处可能存在路口，同时根据非连续区域的长度，从而可知路口的长度，然后当车辆靠近该标记区域时，根据该标记区域毫米波雷达检测到的三维环境信息，以及利用摄像头对标记区域三维信息，以及利用斑马线、交通指示灯等信息对路口进行识别，从而对该标记区域是否存在路口进行确认。当确认存在路口后，参阅图3，为为符合本发明一优选实施例的车辆毫米波雷达与摄像头分布图，由于雷达安装与车辆有一定角度，并且雷达安装在车头位置，所以有利于提前对路口横向穿行的车辆和行人进行检测，同时利用摄像头对路口的车辆和行人进行识别，有利于提高系统的可靠性和准确性，最后将检测到的车辆和行人信息通过报文发送出去。根据具体的情况，车辆可以做出减速等相应的措施。
采用本发明的技术方案，通过毫米波雷达对道路周围环境进行三维建模，对道路两边的分隔带进行连续检测，对道路两边可能存在的路口进行提前标记预警，并结合摄像头对路口进行确认，从而有效而准确的识别路口，再根据对路口横向穿行的车辆和行人的检测，及时作出减速反应，有效的提高自动驾驶的安全性。同时采用分隔带、隔离带、路肩等环境因素的高度信息对路口进行判断既便捷又准确，无需依靠额外的路口检测设备实现了对路口的准确判断，在保证准确性及安全性的同时降低了技术方案的复杂度与成本。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种面向自动驾驶的路口检测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
自动驾驶车辆的毫米波雷达对道路环境信息进行三维建模；
根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域；
当车辆靠近所述标记区域时，自动驾驶车辆的毫米波雷达和/或摄像头对所述标记区域进行识别，确认所述标记区域是否存在路口；
当所述标记区域确认存在路口时，所述标记区域被判断为路口区域，所述毫米波雷达和/或所述摄像头对所述路口区域内的障碍物进行探测。
2.如权利要求1所述的路口检测预警方法，其特征在于，所述道路环境信息包括道路分隔带、隔离带或路肩的高度信息。
3.如权利要求1所述的路口检测预警方法，其特征在于，所述道路环境信息为道路分隔带的高度信息。
4.如权利要求3所述的路口检测预警方法，其特征在于，所述根据所述道路环境信息判断前方是否存在路口，当判断存在路口时，对存在路口的区域进行标记，被标记的区域为标记区域的步骤包括：
判断所述分隔带的高度信息是否连续；
当所述高度信息出现非连续区域且所述高度信息接近道路水平高度时，判断存在路口，所述高度信息对应的区域为标记区域。
5.如权利要求1所述的路口检测预警方法，其特征在于，当车辆靠近所述标记区域时，所述毫米波雷达与所述摄像头共同对所述标记区域进行识别，当所述毫米波雷达与所述摄像头任一确认所述标记区域存在路口时，判断所述标记区域为路口区域。
6.如权利要求1所述的路口检测预警方法，其特征在于，所述路口区域内的障碍物包括横向穿行的车辆与行人。
7.如权利要求1-6任一所述的路口检测预警方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当所述毫米波雷达和/或所述摄像头确认所述标记区域为路口区域时，控制所述车辆减速。
8.如权利要求1-6任一所述的路口检测预警方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当所述毫米波雷达和/或所述摄像头探测到所述路口区域内存在障碍物时，将所述障碍物信息通过报文发送至所述自动驾驶车辆的控制单元。
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