安全駕駛支持裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握在車輛行駛時(shí)可能對安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車輛的安全駕駛支持裝置及方法。本發(fā)明的安全駕駛支持裝置作為利用車輛的攝像頭和激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的裝置，可以包括：攝像頭信息接收部，其接收所述車輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車輛。
【專利說明】安全駕駛支持裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全駕駛支持裝置及方法。更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握車輛行駛時(shí)可能對安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車輛的安全駕駛支持裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為原有的把激光雷達(dá)(Lidar)用于車輛的技術(shù)，有利用激光雷達(dá)獲得與其他車輛的距離信息，共同利用獲得的距離信息與從車輛的攝像頭接收的影像，識別其他車輛的存在和與其他車輛的距離，從而防止車輛間碰撞的系統(tǒng)等。
[0003]不過，這種利用激光雷達(dá)的防止車輛間碰撞的系統(tǒng)沒有識別行人的功能，當(dāng)識別的障礙物不是車輛而是行人時(shí)，存在無法防備與行人的事故的問題。
[0004]另外，原有的利用激光雷達(dá)的障礙物識別和利用其的防止車輛間碰撞系統(tǒng)，存在無法區(qū)分存在于行駛車道的車輛與存在于并非行駛車道的其他車道的車輛的問題。
[0005]另外，原有的利用激光雷達(dá)的障礙物識別，存在無法準(zhǔn)確掌握障礙物種類的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](要解決的技術(shù)問題)
[0007]本發(fā)明正是為了解決上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握車輛行駛時(shí)可能對安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車輛的安全駕駛支持裝置及方法。
[0008](解決問題的手段)
[0009]旨在解決所述問題的安全駕駛支持裝置，作為利用車輛的攝像頭和激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的裝置，可以包括:攝像頭信息接收部，其接收所述車輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車輛。
[0010]優(yōu)選地，所述安全駕駛支持裝置還可以包括三維預(yù)處理部，其利用所述激光雷達(dá)信息接收部接收的信息，生成強(qiáng)度(Intensity)信息和深度(D印th)信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形；所述障礙物掌握部可以利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
[0011]優(yōu)選地，所述障礙物掌握部當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，可以利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類。
[0012]優(yōu)選地，安全駕駛支持裝置還可以包括數(shù)據(jù)庫部，其存儲行人、車輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息；所述障礙物掌握部可以把所述掌握了種類的障礙物與所述數(shù)據(jù)庫部存儲的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。[0013]旨在解決所述問題的安全駕駛支持方法，作為利用車輛的攝像頭與激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的方法，可以包括:攝像頭信息接收步驟，接收所述車輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收步驟，接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握步驟，利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制步驟，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，控制所述車輛。
[0014]優(yōu)選地，所述安全駕駛支持方法還可以包括三維預(yù)處理步驟，利用所述激光雷達(dá)信息接收步驟中接收的信息，生成強(qiáng)度(Intensity)信息和深度(D印th)信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形；所述障礙物掌握步驟可以利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
[0015]優(yōu)選地，所述障礙物掌握步驟當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，可以利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類。
[0016]優(yōu)選地，安全駕駛支持方法還可以包括數(shù)據(jù)庫步驟，存儲行人、車輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息；所述障礙物掌握步驟可以把所述掌握了種類的障礙物與所述存儲的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
[0017](發(fā)明的效果)
[0018]本發(fā)明能夠準(zhǔn)確掌握障礙物的種類，符合情況地控制車輛。因此，駕駛員能夠更舒適、安全地駕駛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持裝置的框圖。
[0020]圖2是說明本發(fā)明的安全駕駛支持裝置的障礙物掌握部的一個(gè)示例的框圖。
[0021]圖3是顯示障礙物種類掌握部利用圖像信息掌握是否存在障礙物時(shí)，應(yīng)用數(shù)學(xué)式I的結(jié)果的一個(gè)示例的圖。
[0022]圖4是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在以下的說明及附圖中，實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成要素分別以相同的符號代表，因而省略重復(fù)說明。另外，在說明本發(fā)明的過程中，當(dāng)判斷認(rèn)為對相關(guān)公知功能或構(gòu)成的具體說明可能會不必要地混淆本發(fā)明要旨時(shí)，則省略對其的詳細(xì)說明。
[0024]在提到某種構(gòu)成要素“連接”于或“接入”于其他構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成既可以直接連接于或接入于其他構(gòu)成要素，也可以在中間存在其他構(gòu)成要素。相反，在提到某種構(gòu)成要素“直接連接”于或“直接接入”于其他構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成中間不存在其他構(gòu)成要素。
[0025]在本發(fā)明中，只要語句中未特別提及，單數(shù)型也可以包括復(fù)數(shù)型。在說明書中使用的“包括(comprises) ”及/或“包含的(comprising) ”不排除提及的構(gòu)成要素、步驟、動作及/或元件還存在或追加一個(gè)以上的其他構(gòu)成要素、步驟、動作及/或元件。
[0026]本發(fā)明的障礙物區(qū)分識別裝置及標(biāo)志牌識別裝置，使用激光雷達(dá)(Lidar)。優(yōu)選地，可以使用三維快閃激光雷達(dá)(3D Flash Lidar)。[0027]圖1是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持裝置的框圖。
[0028]如圖1所示，安全駕駛支持裝置100包括:攝像頭信息接收部110、激光雷達(dá)信息接收部120、影像信號處理部130、二維/三維整合部150、三維預(yù)處理部140、障礙物掌握部160、數(shù)據(jù)庫部170及/或控制部180。
[0029]攝像頭信息接收部110接收安裝于車輛的攝像頭收集的信息。攝像頭收集的信息可以包括影像或圖像信息。
[0030]激光雷達(dá)信息接收部120接收激光雷達(dá)接收的信息。
[0031]優(yōu)選攝像頭與激光雷達(dá)安裝得容易收集車輛前方的信息。例如，攝像頭和激光雷達(dá)可以安裝于車輛的擋風(fēng)玻璃正后方與車頂?shù)膬?nèi)后視鏡之間。
[0032]攝像頭信息接收部110接收的攝像頭信息傳送給影像信號處理部130。攝像頭信息接收部110接收的攝像頭信息可以包括把激光雷達(dá)的視野(FOV, Field of View)區(qū)域拍攝成二維影像的信息。
[0033]影像信號處理部130接收攝像頭信息，為提高攝像頭信息中包含的影像或圖像的處理速度，變更尺寸與格式，執(zhí)行畫質(zhì)改善作業(yè)。影像信號處理部130變更尺寸與格式，把執(zhí)行了畫質(zhì)改善作業(yè)的信息傳送給二維/三維整合部150。從影像信號處理部130傳送給二維/三維整合部150的信息可以是二維影像信息。
[0034]二維/三維整合部150利用從影像信號處理部130接受傳送的信息和從三維預(yù)處理部140接受傳送的信息，提取關(guān)心區(qū)域的圖像。更具體的說明在說明三維預(yù)處理部140后重新說明。
[0035]三維預(yù)處理部140從激光雷達(dá)信息接收部120接收激光雷達(dá)收集的信息的傳送，利用收集的信息中的激光雷達(dá)的受光陣列部受光的位置及波長的強(qiáng)度，生成強(qiáng)度(Intensity)信息。另外，三維預(yù)處理部140根據(jù)激光雷達(dá)的受光陣列部受光的時(shí)間，生成深度(D印th)信息。
[0036]三維預(yù)處理部140可以利用生成的強(qiáng)度信息和深度信息，生成三維體積圖像。
[0037]二維/三維整合部150可以利用從影像信號處理部130接受傳送的二維影像信息和由三維預(yù)處理部140生成的三維體積圖像，提取關(guān)心區(qū)域的圖像。
[0038]二維/三維整合部150提取的圖像可以傳送給障礙物掌握部160進(jìn)行利用。
[0039]障礙物掌握部160可以從影像信號處理部130、三維預(yù)處理部140及二維/三維整合部150接收信息，掌握障礙物的存在，掌握障礙物的種類，并掌握障礙物的信息。
[0040]其中，所謂障礙物，一般是指其他車輛、行人、檢修井或減速帶等妨害車輛行駛或安全駕駛的要素，也可以包括道路上掉落的物品、交通事故碎片等。
[0041]圖2是說明本發(fā)明的安全駕駛支持裝置的障礙物掌握部的一個(gè)示例的框圖。
[0042]如圖2所示，障礙物掌握部160可以包括障礙物存在掌握部162、障礙物種類掌握部164及障礙物信息掌握部166。
[0043]障礙物存在掌握部162利用三維預(yù)處理部生成的三維體積圖像，掌握障礙物的存在。
[0044]具體而言，障礙物存在掌握部162利用三維體積圖像中包含的強(qiáng)度信息，掌握障礙物的存在。每個(gè)物體的強(qiáng)度值各不相同，當(dāng)超出已設(shè)置的道路的強(qiáng)度值的范圍時(shí)，則可以掌握道路上存在并非道路的其他物體。[0045]障礙物存在掌握部162在掌握是否存在障礙物時(shí)，可以在圖像中只截取關(guān)心區(qū)域的圖像，掌握是否存在障礙物，這種關(guān)心區(qū)域可以由二維/三維整合部150指定。關(guān)心區(qū)域可以是車輛的前方、車輛行駛的車道線或車輛行駛的車道線與兩旁車道線等。
[0046]障礙物存在掌握部162可以也利用三維體積圖像中包含的深度信息，獲得關(guān)于障礙物存在的位置和障礙物與車輛距離的信息。
[0047]當(dāng)障礙物存在掌握部162掌握存在障礙物時(shí)，障礙物種類掌握部164利用影像信號處理部130、三維預(yù)處理部140或二維/三維整合部150生成的圖像信息，掌握障礙物的種類。
[0048]障礙物種類掌握部164可以從利用的圖像信息中提取關(guān)于圖像像素的邊緣信息。障礙物存在掌握部162提取關(guān)于圖像像素的邊緣信息，可以利用諸如數(shù)學(xué)式I的梯度算出公式。
[0049]【數(shù)學(xué)式I】
【權(quán)利要求】
1.一種安全駕駛支持裝置，作為利用車輛的攝像頭和激光雷達(dá)支持安全駕駛的裝置，其特征在于，包括: 攝像頭信息接收部，其接收所述車輛的攝像頭收集的攝像頭信息； 激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息； 障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物； 控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 所述安全駕駛支持裝置還包括三維預(yù)處理部，其利用所述激光雷達(dá)信息接收部接收的信息，生成強(qiáng)度信息和深度信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形； 所述障礙物掌握部利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 所述障礙物掌握部當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 安全駕駛支持裝置還包括數(shù)據(jù)庫部，其存儲行人、車輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息； 所述障礙物掌握部把所述掌握了種類的障礙物與所述數(shù)據(jù)庫部存儲的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
5.一種安全駕駛支持方法，作為利用車輛的攝像頭與激光雷達(dá)支持安全駕駛的方法，其特征在于，包括: 攝像頭信息接收步驟，接收所述車輛的攝像頭收集的攝像頭信息； 激光雷達(dá)信息接收步驟，接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息； 障礙物掌握步驟，利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物； 控制步驟，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，控制所述車輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全駕駛支持方法,其特征在于， 所述安全駕駛支持方法還包括三維預(yù)處理步驟，利用所述激光雷達(dá)信息接收步驟中接收的信息，生成強(qiáng)度信息和深度信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形； 所述障礙物掌握步驟利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全駕駛支持方法，其特征在于， 所述障礙物掌握步驟當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全駕駛支持方法，其特征在于， 安全駕駛支持方法還包括數(shù)據(jù)庫步驟，存儲行人、車輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息； 所述障礙物掌握步驟把所述掌握了種類的障礙物與所述存儲的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
【文檔編號】B60W30/08GK103523011SQ201310205312
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】徐成震, 樸贊洪, 金尚局, 柳東奎 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社