一种车辆可行驶区域的检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆可行驶区域的检测方法及装置，该检测方法采用至少两个波束指向不同角度的雷达检测点目标，由于每部雷达能够检测雷达前方180°范围内的点目标，因此至少两个波束指向不同角度的雷达可以检测大于180°角度范围内的点目标，获取到每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标后，将每个位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。本发明专利技术实现了大于180°角度范围的可行驶区域检测，提高了根据检测到的可行驶区域制定的驾驶决策与路况的吻合性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆可行驶区域的检测方法及装置
本专利技术属于车辆可行驶区域检测
，尤其涉及一种车辆可行驶区域的检测方法及装置。
技术介绍
车辆可行驶区域(FreeSpace)指可供车辆安全行驶的无障碍区域。通过检测车辆可行驶区域，用于为驾驶员的驾驶决策提供辅助，如提供变道指导，防止变道引发的交通事故，对四周碰撞进行预防等。目前检测车辆可行驶区域的方法是基于单部雷达检测点目标，根据点目标的位置信息生成车辆可行驶区域边界，进而得到车辆可行驶区域。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现：由于目前的方案雷达仅能够检测到自身前方180°范围内的点目标，因此只能实现对雷达前方180°范围内可行驶区域的检测，仍然有相当大的角度范围不能实现可行驶区域检测，这样可导致驾驶员依据检测出的可行驶区域制定的驾驶决策与路况吻合性差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种车辆可行驶区域的检测方法及装置，采用至少两个波束指向不同角度的雷达以实现更大角度范围内可行驶区域的检测，使得与现有技术相比依据检测出的可行驶区域制定的驾驶决策与路况吻合性得到较大提升。技术方案如下：本专利技术提供一种车辆可行驶区域的检测方法，包括：获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域，包括：获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；若计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标，否则，更新K的取值，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，生成可行驶区域之后，还包括：对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；和/或，确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，平滑处理之后，还包括：基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，二次平滑处理之后，还包括：针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述雷达的数目为四个，四个所述雷达分别位于车辆的四个角上，相邻所述雷达的波束覆盖范围部分重叠。本专利技术还提供了一种车辆可行驶区域的检测装置，包括：获取模块，用于获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；变换模块，用于将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；生成模块，用于根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述生成模块包括：获取子模块，用于获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；第一计算子模块，用于计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；第一确定子模块，用于若所述第一计算子单元计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标；否则，更新K的取值，调用所述第一计算子单元，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；第二计算子模块，用于根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；第二确定子模块，用于确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；更新子模块，用于更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，还包括：平滑处理模块，用于对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；和/或，确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，还包括：二次平滑处理模块，用于基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。可选地，在本专利技术实施例的一种具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆可行驶区域的检测方法，其特征在于，包括：获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。

【技术特征摘要】
1.一种车辆可行驶区域的检测方法，其特征在于，包括：获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域，包括：获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；若计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标，否则，更新K的取值，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，生成可行驶区域之后，还包括：对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；和/或，确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，平滑处理之后，还包括：基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，二次平滑处理之后，还包括：针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。6.一种车辆可行驶区域的检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取每个雷达所检测到点...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长江，毛聪，顾翔，田海燕，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11