物体检测系统技术方案

一种物体检测系统(10)包括激光雷达单元(22)和控制器(30)。所述控制器(30)定义将所述视场(26)分割成柱(42)的占用网格(40)，基于由所述激光雷达单元(22)通过第一扫描(58)在柱(48)中检测到的第一云点(56)确定柱(48)的第一占用状态(52)，基于由第二扫描(70)在所述柱(48)内检测到的第二云点(68)确定所述柱(48)的第二占用状态(64)，确定所述第一云点(56)的第一数目(74)和所述第二云点(68)的第二数目(76)，以及只有当所述柱(48)被分类为由所述第一占用状态(52)或所述第二占用状态(64)占用时，才确定所述柱(48)的动态状态(12)。

【技术实现步骤摘要】
物体检测系统
本公开大体涉及物体检测系统，并且更具体地涉及一种系统，其基于由系统限定的柱的阵列中的云点中的变化确定自动化车辆附近的物体的动态状态。
技术介绍
已知在自动化车辆上使用光检测和测距单元(它也可被称为“LIDAR”或“LiDAR”并且在下文中被称为激光雷达)以检测移动的物体(诸如其他车辆)和/或固定的或静态的物体(诸如指示牌、灯杆、障碍等)。由于经济型激光雷达单元的分辨率持续增加，数据处理负担也增加从而使得汽车图像数据处理控制器的成本不期望地增加。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种确定自动化车辆附近的物体的动态状态的物体检测系统。该系统包括激光雷达单元和控制器。激光雷达单元用于检测主车辆附近的激光雷达单元的视场内的云点。控制器与激光雷达单元进行通信。控制器被配置成：限定将视场分离成柱的阵列的占用网格；基于由激光雷达单元在第一时间进行的第一扫描而在柱中检测到的第一云点的第一高度确定柱的第一占用状态，其中当第一高度大于高度阈值时第一占用状态被确定为被占用；基于由激光雷达单元在第一时间之后的第二时间进行的第二扫描而在柱中检测到的第二云点的第二高度确定柱的第二占用状态，其中当第二高度大于高度阈值时第二占用状态被确定为被占用；确定由第一扫描在柱中检测到的第一云点的第一数目；确定由第二扫描在柱中检测到的第二云点的第二数目；只有当柱被分类为由第一占用状态或第二占用状态占用时确定柱的动态状态。当第一数目和第二数目之间的计数差大于差阈值时，柱的动态状态被确定为移动的，并且当该计数差不大于差阈值并且将第一云点和第二云点对准的配准因素小于配准阈值时柱的动态状态被确定为静态的。阅读优选实施例的下列详细描述并参考各个附图，进一步的特征和优点将更加显而易见，优选实施例只是作为非限制性示例给出的。附图说明现在将参考各个附图通过示例的方式来描述本专利技术，其中：图1是根据一个实施例的物体检测系统的示图；图2是根据一个实施例的由图1的系统限定的占用网格分离的交通场景的等距视图；图3A和3B是根据一个实施例的由图1的系统限定的占用网格的俯视图；图4A和4B是根据一个实施例的由图1的系统检测到的云点指示的表面的等距视图；图5示出叠加在相机图像上的柱和物体两者的动态状态信息的示例；图6示出使用激光雷达和相机两者的针对动态网格创建的柱匹配的具体说明，其中顶部行示出两次扫描的占用网格的示例，中间行示出在相同位置的两个柱内的云点的示例，并且最后一行示出叠加在相机图像上的柱；并且图7示出叠加在图像上的雷达监测的示例，其中白色的虚线框表示来自移动物体的雷达监测，并且黑色的实线框表示固定的物体上的雷达监测。具体实施方式图1示出了物体检测系统10(以下称为系统10)的非限制性示例。通常，系统10确定自动化车辆(例如主车辆16)附近的物体14的动态状态12。如本文所使用的，术语“自动化车辆”可应用于当主车辆16正以自动模式(即，完全自主模式)操作的情况，其中主车辆16的人类操作者(未示出)可几乎不用做指定目的地以便操作主车辆16以外的事情。然而，完全自动化不是必需的。构想到，当主车辆16以手动模式被操作时本文中提供的教导是有用的，在手动模式下，自动化程度或等级可能仅仅是系统10向通常控制着主车辆16的转向、油门和刹车的人类操作者提供可听或可视的警告。例如，系统10可能仅仅在需要时帮助人类操作者以变道和/或避免与例如物体14(诸如其他车辆38(图2)、行人、或路标36(图2))的实例的干扰和/或碰撞。如下面将更详细解释的，动态状态12可被分类为移动的18或静态的20，但是动态状态12不限于仅有的这些分类。继续参考图1，系统10包括用于检测在主车辆16附近的激光雷达单元22的视场26内的云点24的实例的激光雷达单元22。如本领域技术人员所理解的，激光雷达单元22跨视场26扫描激光束，并且激光束被反射和由激光雷达单元22检测到的云点24的每个实例的方向和距离被记录或存储为云点24之一的实例。系统10也包括与激光雷达单元22通信的控制器30。激光雷达22和控制器30之间的通信可通过导线、光缆、或无线通信提供但不限于此。控制器30可包括诸如微处理器的处理器(未具体示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器30可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以基于由控制器30从激光雷达单元22接收到的信号，执行用于确定物体14的动态状态12的步骤，如本文所描述的。图2示出了当主车辆16配备有系统10时可能遇到的交通场景32的非限制性示例。该图示与从主车辆16被看到的或与由主车辆16上安装的相机呈现的图像相当。如之前提及的，从激光雷达单元22的市面在售的示例可获得的数据量可能比系统10用来确定或辨别视场26内的物体14何时为静态的20(例如，交通信号灯34或路标36)并且物体14中的哪些实例是移动的18(例如，其他车辆38)所需要的数据多。本文描述的系统10相对于现有可比较的系统的改进在于，由控制器30进行的激光雷达数据处理以减少控制器30上的处理负担的方式被执行，从而可以使用控制器30的更经济的配置。为此，控制器30被配置或被编程以限定将视场26分离为柱42的阵列的占用网格40。占用网格40通常是横向水平的，即与地平面平行或与可参考主车辆16的参考坐标系44的典型的x-y-z版本中由x轴和y轴定义的平面平行，并且可被定位成有效地“悬停”在地面上。柱42然后通常被垂直地定向。图2中示出的占用网格40被示为基本上比设想用于系统10的更粗(即，单元格46更大)，并且柱42的仅两种示例被示出，仅为了简化图示。作为示例而非限制，系统10的典型实施例的占用网格40的每个单元格46将是二十厘米的平方(0.2mx0.2m)，并且占用网格40的每个单元格46将具有相应的柱。而且，预想到，被占用网格40覆盖的视场26的区域将大于示出的，并且柱42可高于或短于示出的。云点24的每个实例的坐标(例如，距离、方位角、仰角)被存储，因此云点24的每个实例可以与柱48的对应实例相关联。就是说，如果云点24的实例的坐标位于由占用网格40定义的单元格46的边界确定的柱48的边界内，那么问题中的云点24的实例被分配给柱48或与柱48相关联。如果物体14时安装在杆上的交通信号34，那么由于交通信号34和支撑杆的垂直性质，可能存在与柱48相关联的云点24的许多实例。然而，如果柱48被放置成对应于其他车辆38的引擎盖50或与其他车辆38的引擎盖50对准，那么可能仅存在与柱48相关联的云点24的几个实例。图3A示出了占用网格40在特定时刻的第一占用状态52的非限制性示例。在图2中占用网格40从对应于三维(3D)视角的等距视角观看。图3A(和图3B)示出了从上方的占用网格40的视图从而具有二维(2D)视角的俯视图。每个像素对应于占用网格40的单元格或柱，并且该单元格或柱基于柱内云点24的评估被确定为“占用的”或“空的”或一些其他状态，下面将更详细地描述。图3B示出图3A不同时刻内占用网格本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定靠近自动化车辆的物体(14)的动态状态(12)的物体检测系统(10)，所述系统(10)包括：激光雷达单元(22)，用于检测主车辆(16)附近的所述激光雷达单元(22)的视场(26)内的云点(118)；以及控制器(30)，与所述激光雷达单元(22)进行通信，所述控制器(30)被配置成限定将所述视场(26)分割成柱(42)的阵列的占用网格(40)，基于由所述激光雷达单元(22)在第一时间(58)进行的第一扫描(58)而在所述柱(48)中检测到的第一云点(56)的第一高度(54)确定柱(48)的第一占用状态(52)，其中当所述第一高度(54)大于高度阈值(62)时所述第一占用状态(52)被确定为被占用的，基于由所述激光雷达单元(22)在所述第一时间(58)之后的第二时间(72)进行的第二扫描(70)而在所述柱(48)中检测到的第二云点(68)的第二高度(66)确定所述柱(48)的第二占用状态(64)，其中当所述第二高度(66)大于所述高度阈值(62)时所述第二占用状态(64)被确定为被占用的，确定由所述第一扫描(58)在所述柱(48)中检测到的所述第一云点(56)的第一数目(74)，确定由所述第二扫描(70)在所述柱(48)中检测到的所述第二云点(68)的第二数目(76)，只有当所述柱(48)被分类为由所述第一占用状态(52)或所述第二占用状态(64)占用时，确定所述柱(48)的动态状态(12)，其中当所述第一数目(74)和所述第二数目(76)之间的计数差(78)大于差值阈值(80)时，所述柱(48)的所述动态状态(12)被确定为移动的，并且当所述计数差(78)不大于所述差值阈值(80)并且将所述第一云点(56)与所述第二云点(68)对准的配准因素(82)小于配准阈值(84)时，所述柱(48)的所述动态状态(12)被确定为静态的(20)。...

【技术特征摘要】
2017.01.17 US 15/407,4191.一种确定靠近自动化车辆的物体(14)的动态状态(12)的物体检测系统(10)，所述系统(10)包括：激光雷达单元(22)，用于检测主车辆(16)附近的所述激光雷达单元(22)的视场(26)内的云点(118)；以及控制器(30)，与所述激光雷达单元(22)进行通信，所述控制器(30)被配置成限定将所述视场(26)分割成柱(42)的阵列的占用网格(40)，基于由所述激光雷达单元(22)在第一时间(58)进行的第一扫描(58)而在所述柱(48)中检测到的第一云点(56)的第一高度(54)确定柱(48)的第一占用状态(52)，其中当所述第一高度(54)大于高度阈值(62)时所述第一占用状态(52)被确定为被占用的，基于由所述激光雷达单元(22)在所述第一时间(58)之后的第二时间(72)进行的第二扫描(70)而在所述柱(48)中检测到的第二云点(68)的第二高度(66)确定所述柱(48)的第二占用状态(64)，其中当所述第二高度(66)大于所述高度阈值(62)时所述第二占用状态(64)被确定为被占用的，确定由所述第一扫描(58)在所述柱(48)中检测到的所述第一云点(56)的第一数目(74)，确定由所述第二扫描(70)在所述柱(48)中检测到的所述第二云点(68)的第二数目(76)，只有当所述柱(48)被分类为由所述第一占用状态(52)或所述第二占用状态(64)占用时，确定所述柱(48)的动态状态(12)，其中当所述第一数目(74)和所述第二数目(76)之间的计数差(78)大于差值阈值(80)时，所述柱(48)的所述动态状态(12)被确定为移动的，并且当所述计数差(78)不大于所述差值阈值(80)并且将所述第一云点(56)与所述第二云点(68)对准的配准因素(82)小于配准阈值(84)时，所述柱(48)的所述动态状态(12)被确定为静态的(20)。2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述控制器(30)进一步被配置成基于所述主车辆(16)在所述第一时间(58)和所述第二时间(72)之间的移动将所述第二扫描(70)与所述第一扫描(58)对准。3.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述柱(48)与毗邻柱(48B)相关联以当所述柱(48)和所述毗...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·H·伊扎特，S·陈，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US