CN115617042A - 碰撞检测方法及装置、终端设备、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碰撞检测方法及装置、终端设备、计算机可读存储介质，所述碰撞检测方法包括：获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。使用上述技术方案能够提高车辆进行碰撞检测时的效率，还能够提升碰撞检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶技术领域，更具体地，其涉及一种碰撞检测方法及装置、终端设备、计算机可读存储介质。
背景技术
随着无人驾驶技术的发展，无人驾驶技术被应用在各种场景中。无人驾驶车辆在道路中行驶时，需要根据周围环境信息对无人驾驶车辆的路径进行规划，确定一条无碰撞且合理的路径。碰撞检测是路径规划中重要的环节，在规划路径时针对路径进行碰撞检测，可以保证生成的路径的安全性，使车辆在行驶中不会发生碰撞。而碰撞检测是根据车辆轮廓和周围目标的位置关系进行的，若车辆轮廓设置的不准确或者不科学，会使碰撞检测的准确性降低，导致碰撞检测的误检，影响车辆行驶的安全性；并且还会降低碰撞检测的效率，导致车辆反应的实时性变差。
因此，如何提高无人驾驶车辆进行碰撞检测时的效率以及准确性，是现在亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何提高碰撞检测的效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种碰撞检测方法，所述碰撞检测方法包括：获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，所述圆组合的轮廓覆盖所述待检测车辆，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
可选地，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第一圆形，所述第一圆形为所述圆组合中半径最大的圆形，每两个相邻的第一圆形与所述待检测车辆的轮廓的交点重合，每一第一圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。
可选地，所述第一圆形的半径为
所述第一圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标范围为
相邻的第一圆形之间的圆心距为
其中w表示所述待检测车辆的宽度，l表示所述待检测车辆的长度，p表示预设距离，所述车辆坐标系的原点为所述待检测车辆的中心。
可选地，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第二圆形，所述第二圆形为所述圆组合中半径最小的圆形，所述待检测车辆的轮廓的不同角点在不同的第二圆形上，每一第二圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。
可选地，所述第二圆形的半径为
多个第二圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标为
其中w表示所述待检测车辆的宽度，l表示所述待检测车辆的长度，p表示预设距离。
可选地，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：以圆心距离所述待检测车辆的轮廓中最短边最近的第一圆形为参考圆形，添加多个第三圆形，所述第三圆形中垂直于所述待检测车辆的轮廓的半径与所述待检测车辆的轮廓的交点在所述参考圆形上，每一第三圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离，所述第三圆形的半径长度介于所述第一圆形的半径与第二圆形的半径长度之间，所述第一圆形是圆组合中半径最大的圆形，所述第二圆形是圆组合中半径最小的圆形；迭代地在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第三圆形，直至所述第三圆形与所述待检测车辆的轮廓的交点位于所述第二圆形内，所述第三圆形基于所述参考圆形得到，所述参考圆形为上一次迭代中添加的所述第三圆形。
可选地，所述第三圆形的半径为
所述第三圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标为
其中(x,y)表示所述参考圆形的圆心坐标，Rp表示所述参考圆形的半径。
可选地，圆形的第一位置为圆形在车辆坐标系中的位置，所述至少一个目标的第二位置为目标在世界坐标系中的位置，所述将各个圆的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内包括：将所述各个圆形的第一位置投影至世界坐标系；或者，将所述至少一个目标的第二位置投影至车辆坐标系；或者，将所述各个圆形的第一位置和所述至少一个目标的第二位置均投影至地图坐标系。
可选地，所述将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置包括：生成所述圆组合的第一凹包，所述第一凹包覆盖各个圆形的第一位置；根据所述第一凹包与所述待检测车辆的第五位置将所述第一凹包进行投影，以得到第二凹包，所述第二凹包覆盖各个圆形的第三位置。
可选地，所述根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系包括：判断所述至少一个目标的第四位置是否在第二凹包内；当目标的第四位置在第二凹包内，确定所述待检测车辆与该目标具有碰撞关系，否则，确定所述待检测车辆与所述至少一个目标不具有碰撞关系。
可选地，所述获取待检测车辆对应的圆组合包括：根据所述待检测车辆的第五位置获取所述待检测车辆对应的圆组合，不同的待检测车辆的第五位置对应不同的圆组合，不同的圆组合中各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离不同。
本发明还公开一种碰撞检测装置，所述碰撞检测装置包括：圆组合获取模块，用于获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，所述圆组合的轮廓覆盖所述待检测车辆，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；位置获取模块，用于获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；投影模块，用于将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；碰撞检测模块，用于根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
本发明还公开一种终端设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一种所述碰撞检测方法的步骤。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一种所述碰撞检测方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明提出一种碰撞检测方法，通过获取待检测车辆对应的圆组合以及所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置，圆组合包括多个不同半径的圆形和各个圆形的第一位置，再将圆组合中的各个圆形的第一位置和/或至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和至少一个目标的第四位置。判断各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系即可确定待检测车辆与至少一个目标的碰撞关系。本发明技术方案利用不同半径的圆形对待检测车辆的轮廓进行覆盖，可以在圆组合的轮廓覆盖待检测车辆的同时减小圆组合中圆形的数量，缩短碰撞检测的计算时间，提高碰撞检测的计算效率。此外，将圆组合中各个圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离设置为一致，可以通过对最大距离进行调整以控制碰撞检测的精度。
进一步地，圆组合中各个圆形的圆心和半径与预设距离的关系已经明确，在得到车辆的轮廓后通过设置预设距离即可得到圆组合中所有圆形的位置，在构建圆组合时可以显著提升圆组合的构建效率。
进一步地，待检测车辆处于不同的位置时，表示待检测车辆所处的道路情况不同，通过待检测车辆的第五位置获取待检测车辆对应的圆组合，可以针对不同的道路情况选择不同的圆组合进行碰撞检测。在道路情况需要进行高精度的碰撞检测时选择预设距离小的圆组合，使碰撞检测的结果更加准确；在道路不需要进行高精度的碰撞检测时选择圆形数量少的圆组合，以节省碰撞检测的算力资源消耗，并提升碰撞检测的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种碰撞检测方法的整体流程图；
图2是本发明实施例提供的一种第一圆形的分布示意图；
图3是本发明实施例提供的一种第一圆形和第二圆形的分布示意图；
图4是本发明实施例提供的一种圆组合的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种构建第三圆形的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种碰撞检测装置的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术中所述，碰撞检测是路径规划中重要的环节，在规划路径时针对路径进行碰撞检测，可以保证生成的路径的安全性，使车辆在行驶中不会发生碰撞。而碰撞检测是根据车辆轮廓和周围目标的位置关系进行的，若车辆轮廓设置的不准确或者不科学，会使碰撞检测的准确性降低，导致碰撞检测的误检，影响车辆行驶的安全性；并且还会降低碰撞检测的效率，导致车辆反应的实时性变差。因此如何提高无人驾驶车辆进行碰撞检测时的效率以及准确性，是现在亟需解决的问题。
本发明中，通过获取待检测车辆对应的圆组合以及所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置，圆组合包括多个不同半径的圆形和各个圆形的第一位置，再将圆组合中的各个圆形的第一位置和/或至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和至少一个目标的第四位置。判断各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系即可确定待检测车辆与至少一个目标的碰撞关系。本发明技术方案利用不同半径的圆形对待检测车辆的轮廓进行覆盖，可以在圆组合的轮廓覆盖待检测车辆的同时减小圆组合中圆形的数量，缩短碰撞检测的计算时间，提高碰撞检测的计算效率。此外，将圆组合中各个圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离设置为一致，可以通过对最大距离进行调整以控制碰撞检测的精度。
进一步地，圆组合中各个圆形的圆心和半径与预设距离的关系已经明确，在得到车辆的轮廓后通过设置预设距离即可得到圆组合中所有圆形的位置，在构建圆组合时可以显著提升圆组合的构建效率。
进一步地，待检测车辆处于不同的位置时，表示待检测车辆所处的道路情况不同，通过待检测车辆的第五位置获取待检测车辆对应的圆组合，可以针对不同的道路情况选择不同的圆组合进行碰撞检测。在道路情况需要进行高精度的碰撞检测时选择预设距离小的圆组合，使碰撞检测的结果更加准确；在道路不需要进行高精度的碰撞检测时选择圆形数量少的圆组合，以节省碰撞检测的算力资源消耗，并提升碰撞检测的效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种碰撞检测方法的整体流程图。
在具体实施中，下述步骤101至步骤104所记载的碰撞检测方法可以用于终端设备中。上述步骤具体可以由终端设备来执行，也可以由终端设备中具有数据处理功能的芯片所执行，也可以由终端设备中包含有数据处理功能的芯片的芯片模组来执行。在一个具体的实施例中，可以由车载设备或服务器执行碰撞检测方法的各个步骤。
具体地，如图1所示，碰撞检测方法可以包括以下步骤：
在步骤101中，获取待检测车辆对应的圆组合；
在步骤102中，获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；
在步骤103中，将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；
在步骤104中，根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
本发明实施例中，待检测车辆上预先部署有激光雷达，激光雷达能够采集待检测车辆周围至少一个目标的第二位置。待检测车辆上还预先部署有定位装置，定位装置能够确定待检测车辆在世界坐标系中的位置。
在步骤101的具体实施方式中，终端设备获取预先构建的待检测车辆对应的圆组合，圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，圆组合的轮廓覆盖待检测车辆，且圆组合中各个圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离一致。现结合图2至图5对圆组合的构建过程进行详细说明。
图2是本发明实施例提供的一种第一圆形的分布示意图。
在具体实施方式中，可以根据待检测车辆的车身参数确定待检测车辆的轮廓。具体地，可以根据待检测车辆的长度和宽度确定待检测车辆的轮廓。如图2所示，图2中的矩形部分为待检测车辆的轮廓，图2中仅示出圆组合中的第一圆形。图2中原点O表示待检测车辆的轮廓的中点，x轴方向表示车辆前进方向，且x轴经过原点O，y轴垂直于x轴且经过原点O。
在具体实施方式中，在确定待检测车辆的轮廓后，可以将待检测车辆的轮廓的中点作为原点建立车辆坐标系，并基于待检测车辆的轮廓构建圆组合。在待检测车辆的轮廓中添加多个第一圆形，第一圆形是圆组合中半径最大的圆形，每两个相邻的第一圆形与待检测车辆的轮廓的交点重合，每一第一圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。
如图2所示，在车辆的轮廓中添加圆11、圆12、圆13和圆14，圆11、圆12、圆13和圆14与待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。如圆11和圆12所示，圆11和圆12与待检测车辆的轮廓中长边a的交点在b点重合，且圆11和圆12与待检测车辆的轮廓中长边c的交点在b’点重合。通过设置相邻的第一圆形与待检测车辆的轮廓的部分交点重合，可以限制第一圆形的数量，并使用最少数量的第一圆形覆盖最多的面积，以提升碰撞检测时的计算效率。
具体地，第一圆形的圆心在车辆坐标系中的范围为
第一圆形的半径R1以及相邻的第一圆形之间的圆心距d的计算公式如下：
其中，w表示待检测车辆的宽度，l表示待检测车辆的长度，p表示预设距离。p能够代表碰撞检测的检测精度，若p越大，可以保证待检测车辆与周围的目标的距离足够远，在轨迹规划时使用的避障策略相对保守；若p越小，可以保证待检测车辆在碰撞检测时的精度更高，在轨迹规划时使用的避障策略相对激进。
图3是本发明实施例提出的一种第一圆形和第二圆形的分布示意图。
在具体实施方式中，可以基于图2在待检测车辆的轮廓中添加多个第二圆形，第二圆形是圆组合中半径最小的圆形，待检测车辆的轮廓的不同角点在不同的第二圆形上，第二圆形的数量与待检测车辆的轮廓的角点的数量一致，即第二圆形的数量为4。每一第二圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。如图3所示，待检测车辆的轮廓的角点分别在圆21、圆22、圆23和圆24上。
具体地，第二圆形的圆心在车辆坐标系中的圆心坐标为
圆心坐标的正负可以根据第二圆形在车辆坐标系中所在的象限确定。
例如，在第二象限的圆21的圆心坐标为
在第三象限的圆22的圆心坐标为
在第四象限的圆23的圆心坐标为
在第一象限的圆24的圆心坐标为
第二圆形的半径R2的计算公式如下：
需要说明的是，第一圆形和第二圆形的添加顺序可以根据实际情况进行选择，本申请对此不作限制。
图4是本发明实施例提出的一种圆组合的示意图。
在具体实施方式中，可以基于图3添加多个第三圆形。具体地，在第一圆形和第二圆形添加完毕后，将圆心距离待检测车辆的轮廓中最短边最近的第一圆形为参考圆形，并添加多个第三圆形，第三圆形的半径长度介于第一圆形的半径长度与第二圆形的半径长度之间，第三圆形中垂直于待检测车辆的轮廓的半径与待检测车辆的轮廓的交点在参考圆形上。
进一步地，迭代地在待检测车辆的轮廓中添加多个第三圆形，直至第三圆形与待检测车辆的轮廓的交点位于第二圆形内。此时，参考圆形为上一次迭代中添加的第三圆形。
如图4所示，在第一次添加第三圆形时，将第一圆形中距离待检测车辆的轮廓中短边d’最近的圆11作为参考圆形，以及将第一圆形中距离待检测车辆的轮廓中短边e最近的圆14作为参考圆形。并计算得到第三圆形的半径和圆心位置，以得到圆31和圆32，圆31和圆32关于x轴对称。同理可以确定以圆14为参考圆形得到的其他第三圆形。
如图5所示，图5是本发明实施例提供的一种构建第三圆形的示意图。
在具体实施方式中，圆31是以圆11为参考圆形计算得到的第三圆形之一。圆31中与短边d’垂直的半径与短边d’的交点为点g，点g在圆11上；圆31中与长边c垂直的半径与长边c的交点为点g’，点g’在圆11上。
现继续结合图4对添加第三圆形的过程进行说明，将圆31作为参考圆形，并计算得到第三圆形的半径和圆心位置，以得到圆33，圆33与待检测车辆的轮廓的交点f位于第二圆形圆22内，满足停止添加第三圆形的条件，停止继续添加第三圆形。同理可计算得到车辆坐标系中的其他第三圆形。
具体地，第三圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标为
Rp表示参考圆形的半径长度，(x,y)表示参考圆形的圆心坐标，式中的加减可以根据第二圆形在车辆坐标系中所在的象限确定。第三圆形的半径R3的计算公式如下：
若第三圆形的圆心在车辆坐标系的第一象限，第三圆形的圆心坐标为
形的圆心在车辆坐标系的第三象限，第三圆形的圆心坐标为
在具体实施方式中，可以根据上述方法计算得到多个具有不同半径的圆形以及各个圆形在车辆坐标系中的第一位置，以形成圆组合。
需要说明的是，预设距离可以根据实际应用情况进行设置，本申请对此不作限制。
相对于现有技术的圆组合中各个圆形具有相同的半径，本发明通过上述方式构建圆组合，圆组合中包括多个具有不同半径的圆形，较于现有技术能够使用更少数量的圆形对车辆的轮廓进行覆盖。利用本发明提出的圆组合进行碰撞检测，能够节省碰撞检测时算力资源的消耗，提升碰撞检测的计算效率。此外，将圆组合中各个圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离设置为预设距离，通过设置预设距离便能够对碰撞检测的精度进行统一调整，更便于使用。同时，确定了圆组合中各个圆形的半径与圆心位置，根据预设距离以及车辆的车身参数即可得到圆组合，能够大大提升构建圆组合的效率。
继续对步骤101进行说明，在一个非限制的实施例中，终端设备可以通过定位装置采集到的信息获取待检测车辆在世界坐标系中的第五位置，并根据第五位置获取待检测车辆对应的圆组合，不同的待检测车辆的第五位置对应不同的圆组合。终端设备中可以存储有多个圆组合，不同的圆组合中各个圆形的轮廓与待检测车辆的轮廓的最大距离不同，即不同的圆组合具有不同的碰撞检测精度。
根据待检测车辆在世界坐标系中的第五位置确定圆组合，可以在道路情况不需要高精度碰撞检测时选择预设距离较大的圆组合；在道路情况需要高精度碰撞检测时选择预设距离较小的圆组合。例如，当待检测车辆在高速公路上行驶时，低精度碰撞检测即可在保证安全的情况下满足车辆的轨迹规划需求，因此可以选择预设距离较大的圆组合进行轨迹规划，使圆组合中圆形的数量较于高精度碰撞检测时更少，节省碰撞检测时的算力消耗；当待检测车辆在窄巷等需要高精度碰撞检测的道路上行驶时，可以选择预设距离较小的圆组合进行轨迹规划，以保证待检测车辆的轨迹的安全性。
需要说明的是，世界坐标系可以是通用横墨卡托格网系统坐标系(UniversalTransverse Mercartor Grid System,UTM)，或者其他可实现的坐标系，本申请对此不做限制。
在具体实施方式中，终端设备获取待检测车辆周围至少一个目标的第二位置。具体地，各个目标的第二位置可以是由部署在待检测车辆上的激光雷达采集得到的，第二位置是世界坐标系中的位置。
在一个非限制性的实施例中，可以将圆组合中各个圆形的第一位置投影至世界坐标系；或者，将待检测车辆周围的至少一个目标的第二位置投影至车辆坐标系；或者，将圆组合中各个圆形的第一位置以及至少一个目标的第二位置均投影至地图坐标系中，以得到圆组合中各个圆形的第三位置以及至少一个目标的第四位置。具体地，地图坐标系可以是以世界坐标系中任一点为原点建立的坐标系，第三位置可以是各个圆形在待投影坐标系中的位置，第四位置可以是目标在待投影坐标系中的位置，待投影坐标系可以是世界坐标系、车辆坐标系或者地图坐标系，待检测车辆在世界坐标系中的第五位置为车辆坐标系的原点。将第一位置和第二位置投影至待投影坐标系中，可以根据实际情况在不同的坐标系中进行碰撞检测，增加了碰撞检测的可选择性和拓展性。
需要说明的是，待投影坐标系可以根据实际情况选择，本申请对此不作限制。
在一个非限制性的实施例中，生成圆组合的第一凹包，第一凹包覆盖各个圆形的第一位置，第一凹包表示圆组合在车辆坐标系中占据的区域。在获取到第一凹包后，可以根据待检测车辆的第五位置将第一凹包投影至待投影坐标系中，以得到待投影坐标系中的第二坐标系，第二凹包覆盖各个圆形的第三位置，第二凹包表示圆组合在待投影坐标系中占据的区域。
进一步地，判断目标的第四位置是否在第二凹包内，当目标的第四位置在第二凹包内时，表示待检测车辆与该目标具有碰撞关系，若沿当前轨迹行驶将会与目标发生碰撞；当目标的第四位置不在第二凹包内时，表示待检测车辆与该目标不具有碰撞关系，若沿当前轨迹行驶不会与目标发生碰撞。
在一个具体的实施例中，可以基于UTM坐标系建立栅格图，终端设备获取待检测车辆的圆组合，并生成圆组合的第一凹包，第一凹包覆盖各个圆形的第一位置，终端设备可以根据待检测车辆在UTM坐标系中的第五位置将第一凹包投影至UTM坐标系中的栅格图，以得到第二凹包，第二凹包可以覆盖圆组合中各个圆形在UTM坐标系中的第三位置。同时，终端设备在获取待检测车辆周围各个目标的第二位置后，将各个目标投影至栅格图中，以得到各个目标在UTM坐标系中的第四位置。
进一步地，终端设备可以判断各个目标的第四位置是否在第二凹包中，若某一目标的第四位置在第二凹包中，表示该目标与待检测车辆具有碰撞关系。若各个目标的第四位置不在第二凹包中，表示待检测车辆不与任一目标具有碰撞关系。
在本实施例中，通过获取待检测车辆对应的圆组合，可以利用圆组合进行碰撞检测，且圆组合中包括多个半径不同的圆形，能够在圆组合覆盖待检测车辆的轮廓的同时有效地减少圆组合中圆形的数量，降低碰撞检测的算力消耗，使碰撞检测时的效率大大提升。利用待检测车辆的第五位置确定参与碰撞检测的圆组合，可以在不同的道路中利用合适的圆组合进行碰撞检测，使碰撞检测的过程更加科学。
如图6所示，本发明实施例还公开了一种碰撞检测装置。碰撞检测装置60包括：
圆组合获取模块601，用于获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，所述圆组合的轮廓覆盖所述待检测车辆，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；
位置获取模块602，用于获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；
投影模块603，用于将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；
碰撞检测模块604，用于根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
在具体实施中，上述碰撞检测装置可以对应于终端设备中具有数据处理功能的芯片，例如SOC(System-On-a-Chip，片上系统)、基带芯片等；或者对应于终端设备中包括具有数据处理功能的芯片模组；或者对应于具有数据处理功能芯片的芯片模组，或者对应于终端设备，或者对应于车载服务器。
关于所述碰撞检测装置60的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图1至图5中的相关描述，这里不再赘述。
关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。
本发明实施例还公开了一种存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时可以执行图1至图5中所示方法的步骤。所述存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。所述存储介质还可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器等。
本发明实施例还公开了一种终端设备，所述终端设备可以包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时可以执行图1至图5中所示方法的步骤。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
应理解，本申请实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(central processingunit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random accessmemory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)可用，例如静态随机存取存储器(staticRAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，简称DR RAM)。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，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；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。
所述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。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种碰撞检测方法，其特征在于，包括：
获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，所述圆组合的轮廓覆盖所述待检测车辆，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；
获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；
将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；
根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
2.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：
在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第一圆形，所述第一圆形为所述圆组合中半径最大的圆形，每两个相邻的第一圆形与所述待检测车辆的轮廓的交点重合，每一第一圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。
3.根据权利要求2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述第一圆形的半径为
所述第一圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标范围为
相邻的第一圆形之间的圆心距为
其中w表示所述待检测车辆的宽度，l表示所述待检测车辆的长度，p表示预设距离，所述车辆坐标系的原点为所述待检测车辆的中心。
4.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：
在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第二圆形，所述第二圆形为所述圆组合中半径最小的圆形，所述待检测车辆的轮廓的不同角点在不同的第二圆形上，每一第二圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离。
5.根据权利要求4所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述第二圆形的半径为
多个第二圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标为
其中w表示所述待检测车辆的宽度，l表示所述待检测车辆的长度，p表示预设距离。
6.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，采用以下方式获取所述待检测车辆对应的圆组合：
以圆心距离所述待检测车辆的轮廓中最短边最近的第一圆形为参考圆形，添加多个第三圆形，所述第三圆形中垂直于所述待检测车辆的轮廓的半径与所述待检测车辆的轮廓的交点在所述参考圆形上，每一第三圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离为预设距离，所述第三圆形的半径长度介于所述第一圆形的半径与第二圆形的半径长度之间，所述第一圆形是圆组合中半径最大的圆形，所述第二圆形是圆组合中半径最小的圆形；
迭代地在所述待检测车辆的轮廓中添加多个第三圆形，直至所述第三圆形与所述待检测车辆的轮廓的交点位于所述第二圆形内，所述第三圆形基于所述参考圆形得到，所述参考圆形为上一次迭代中添加的所述第三圆形。
7.根据权利要求6所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述第三圆形的半径为
所述第三圆形的圆心在车辆坐标系中的坐标为
其中(x,y)表示所述参考圆形的圆心坐标，Rp表示所述参考圆形的半径，p表示预设距离。
8.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，圆形的第一位置为圆形在车辆坐标系中的位置，所述至少一个目标的第二位置为目标在世界坐标系中的位置，所述将各个圆的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内包括：
将所述各个圆形的第一位置投影至世界坐标系；
或者，将所述至少一个目标的第二位置投影至车辆坐标系；
或者，将所述各个圆形的第一位置和所述至少一个目标的第二位置均投影至地图坐标系。
9.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置包括：
生成所述圆组合的第一凹包，所述第一凹包覆盖各个圆形的第一位置；
根据所述第一凹包与所述待检测车辆的第五位置将所述第一凹包进行投影，以得到第二凹包，所述第二凹包覆盖各个圆形的第三位置。
10.根据权利要求9所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系包括：
判断所述至少一个目标的第四位置是否在第二凹包内；
当目标的第四位置在第二凹包内，确定所述待检测车辆与该目标具有碰撞关系，否则，确定所述待检测车辆与所述至少一个目标不具有碰撞关系。
11.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述获取待检测车辆对应的圆组合包括：
根据所述待检测车辆的第五位置获取所述待检测车辆对应的圆组合，不同的待检测车辆的第五位置对应不同的圆组合，不同的圆组合中各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离不同。
12.一种碰撞检测装置，其特征在于，包括：
圆组合获取模块，用于获取待检测车辆对应的圆组合，所述圆组合包括多个具有不同半径的圆形以及各个圆形的第一位置，所述圆组合的轮廓覆盖所述待检测车辆，各个圆形的轮廓与所述待检测车辆的轮廓的最大距离一致；
位置获取模块，用于获取所述待检测车辆周围至少一个目标的第二位置；投影模块，用于将各个圆形的第一位置和/或所述至少一个目标的第二位置投影至同一坐标系内，以得到各个圆形的第三位置和所述至少一个目标的第四位置；
碰撞检测模块，用于根据各个圆形的第三位置与所述至少一个目标的第四位置的重合关系确定所述待检测车辆与所述至少一个目标的碰撞关系。
13.一种终端设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至11中任一项所述碰撞检测方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至11中任一项所述碰撞检测方法的步骤。
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|---|---|---|---|---|
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| CN116541939A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-04 | 驻马店市博瑞建筑工程有限公司 | 一种桥梁设计中碰撞检测方法及系统 |
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