本發(fā)明屬于車載設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種車載激光雷達控制方法、裝置及車載設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著車輛及計算機技術(shù)的發(fā)展,車輛輔助駕駛/自動駕駛已成為熱點研究領(lǐng)域。其中,由于輔助駕駛/自動駕駛時存在對車輛周邊障礙物和環(huán)境感知的需求,因而需要添設(shè)必要的傳感設(shè)備來進行探測和感知。激光雷達憑借其在識別、測距和定位方面的優(yōu)勢,已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于輔助駕駛/自動駕駛技術(shù)中。
相對于攝像頭采集圖像的識別處理,激光雷達的主要優(yōu)點在于探測距離遠(yuǎn)、精度高、抗干擾能力強。具體地,根據(jù)發(fā)射的激光束數(shù)量和系統(tǒng)復(fù)雜度,激光雷達又進一步分為單線激光雷達和多線激光雷達。其中,單線激光雷達只發(fā)射一個激光束來進行探測,其具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低和使用方便等優(yōu)點;而多線激光雷達是同時發(fā)射多條激光束來進行探測,其具有探測區(qū)域大、可探測被遮擋物等優(yōu)點。通常情況下,車輛會根據(jù)系統(tǒng)需求選用一種激光雷達來配合攝像頭一起工作。
但是,發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn),無論是單線激光雷達還是多線激光雷達,都存在一些難以忽視的缺陷。比如,單線激光雷達由于只能看到一個垂直角度(即只能在一個平面上進行探測),無法識別物體高度和探測被遮擋物體;多線激光雷達雖然可部分解決上述問題,但其也有垂直角度的限制,超出這個角度之外的地方會成為探測盲區(qū),無法進行有效的感知。此外,多線激光雷達還存在復(fù)雜度高、成本高、體積大和精度差的缺陷。
更進一步地,現(xiàn)有技術(shù)中的激光雷達通常是安裝在固定位置的,比如單線激光雷達通常安裝在車身前部,多線激光雷達通常安裝在車頂前部;由于位置固定,激光雷達只能對前方進行較有效的掃描探測,側(cè)方、后方區(qū)域都因探測盲區(qū)而無法感知。即便是前方區(qū)域,當(dāng)?shù)匦纬霈F(xiàn)較大變化時,比如在車輛開始上坡或下坡階段,車輛前方也會有大片的探測盲區(qū)。因而現(xiàn)有技術(shù)中,激光雷達的感知能力會受到很大的限制,大范圍的探測盲區(qū)會導(dǎo)致相應(yīng)的定位和避障功能受到影響,嚴(yán)重影響輔助駕駛/自動駕駛的安全性和可靠性。
因此,如何有效提升激光雷達的探測區(qū)域,減小盲區(qū)對車輛行駛安全的影響,便成為了目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種車載激光雷達控制方法、裝置及車載設(shè)備,以解決現(xiàn)有的激光雷達探測盲區(qū)較大的問題。
為解決上述技術(shù)問題,在本發(fā)明的一個方面,提供了一種車載激光雷達控制方法,包括:
接收車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù);
根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū);
在存在關(guān)鍵探測盲區(qū)時,控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動。
可選地,所述根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū)包括:
根據(jù)感知數(shù)據(jù)確定所述激光雷達是否存在探測盲區(qū);
在存在探測盲區(qū)時,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響;
按照對車輛行駛安全的影響大小對各個探測盲區(qū)進行排序,將排序靠前和/或所述影響大小超過預(yù)設(shè)閾值的一個或多個探測盲區(qū)判定為關(guān)鍵探測盲區(qū)。
可選地,所述控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動包括:
根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)確定針對每個關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置;
根據(jù)所述有效探測位置規(guī)劃激光雷達的運動路徑;
驅(qū)動激光雷達按規(guī)劃的運動路徑移動。
可選地,根據(jù)激光雷達和/或其他傳感器的感知數(shù)據(jù)來確定激光雷達是否存在探測盲區(qū)。
可選地,根據(jù)一個或多個安全因素的權(quán)重來計算每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
可選地,所述安全因素的權(quán)重為所述安全因素的系數(shù)與所述安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重的乘積;
所述探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小為所述探測盲區(qū)涉及的一個或多個安全因素的權(quán)重之和。
可選地,所述根據(jù)所述有效探測位置規(guī)劃激光雷達的運動路徑包括:
將遍歷全部有效探測位置的最短路徑作為所述運動路徑;或者
將按照關(guān)鍵探測的排序遍歷各個有效探測位置的路徑作為所述運動路徑。
可選地,所述關(guān)鍵探測盲區(qū)是多傳感器融合后的共同探測盲區(qū)。
可選地,所述方法還包括:所述多傳感器復(fù)用導(dǎo)軌,共同控制調(diào)節(jié),以使一個或多個傳感器在所述導(dǎo)軌上移動而對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)進行感知。
可選地,所述方法中:所述感知和控制數(shù)據(jù)包括周邊車輛的數(shù)據(jù);所述關(guān)鍵探測盲區(qū)包括周邊車輛的關(guān)鍵探測盲區(qū);所述激光雷達包括設(shè)置在周邊車輛上的激光雷達。
可選地,所述方法還包括:在所述車輛啟動時,驅(qū)動所述激光雷達環(huán)繞一周進行探測。
在本發(fā)明實施例的另一方面,還同時提供了一種車載激光雷達控制裝置,包括:
接收模塊,用于接收車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù);
盲區(qū)判斷模塊,用于根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū);
運動控制模塊,用于在存在關(guān)鍵探測盲區(qū)時,控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動。
可選地,所述盲區(qū)判斷模塊包括:
盲區(qū)識別模塊,用于根據(jù)感知數(shù)據(jù)確定所述激光雷達是否存在探測盲區(qū);
影響判斷模塊,用于在存在探測盲區(qū)時,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響;
排序篩選模塊,用于按照對車輛行駛安全的影響大小對各個探測盲區(qū)進行排序,將排序靠前和/或所述影響大小超過預(yù)設(shè)閾值的一個或多個探測盲區(qū)判定為關(guān)鍵探測盲區(qū)。
可選地,所述運動控制模塊包括:
位置確定模塊,用于根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)確定針對每個關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置;
路徑規(guī)劃模塊,用于根據(jù)所述有效探測位置規(guī)劃激光雷達的運動路徑;
驅(qū)動模塊,用于驅(qū)動激光雷達按規(guī)劃的運動路徑移動。
可選地,所述盲區(qū)識別模塊根據(jù)激光雷達和/或其他傳感器的感知數(shù)據(jù)來確定激光雷達是否存在探測盲區(qū)。
可選地,所述影響判斷模塊根據(jù)一個或多個安全因素的權(quán)重來計算每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
可選地,所述影響判斷模塊包括:
因素權(quán)重計算模塊,用于根據(jù)所述安全因素的系數(shù)與所述安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重的乘積計算所述安全因素的權(quán)重;
影響計算模塊,用于根據(jù)所述探測盲區(qū)涉及的一個或多個安全因素的權(quán)重之和計算所述探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
可選地,所述路徑規(guī)劃包括:
最短遍歷模塊,用于將遍歷全部有效探測位置的最短路徑規(guī)劃為所述運動路徑;或者
排序遍歷模塊,用于將按照關(guān)鍵探測的排序遍歷各個有效探測位置的路徑規(guī)劃為所述運動路徑。
可選地,所述關(guān)鍵探測盲區(qū)是多傳感器融合后的共同探測盲區(qū)。
可選地,所述裝置還包括:導(dǎo)軌復(fù)用模塊,用于共同控制調(diào)節(jié)所述多傳感器復(fù)用導(dǎo)軌,以使一個或多個傳感器在所述導(dǎo)軌上移動而對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)進行感知。
可選地,所述裝置中:所述感知和控制數(shù)據(jù)包括周邊車輛的數(shù)據(jù);所述關(guān)鍵探測盲區(qū)包括周邊車輛的關(guān)鍵探測盲區(qū);所述激光雷達包括設(shè)置在周邊車輛上的激光雷達。
可選地,所述裝置還包括:初始化模塊,用于在所述車輛啟動時,驅(qū)動所述激光雷達環(huán)繞一周進行探測。
在本發(fā)明實施例的另一方面,還同時提供了一種車載設(shè)備,其特征在于,包括:車載激光雷達、存儲器和一個或多個處理器;其中,
所述激光雷達與所述存儲器及所述一個或多個處理器通信連接,將感知數(shù)據(jù)提供給所述存儲器和/或所述處理器;
所述存儲器存儲有可被所述一個或多個處理器執(zhí)行的指令,所述指令被所述一個或多個處理器執(zhí)行,以使所述一個或多個處理器能夠?qū)崿F(xiàn)如上述所述的方法。
本發(fā)明實施例的方案提供了一種車載激光雷達控制方法、裝置及車載設(shè)備,采用可活動的車載激光雷達,通過動態(tài)調(diào)控手段來使得激光雷達能夠按需動態(tài)地向目標(biāo)區(qū)域調(diào)整并探測,從而大幅提升了激光雷達的探測區(qū)域,減小了探測盲區(qū),保證了輔助駕駛/自動駕駛的安全性和可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一個實施例中可活動的車載激光雷達的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一個實施例中車載激光雷達控制方法的流程示意圖;
圖3為本發(fā)明一個實施例中車載激光雷達控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明一個實施例中車載設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
現(xiàn)有技術(shù)中,激光雷達普遍存在較為明顯的探測盲區(qū),在其固定安裝位置往往不能有效檢測車體周邊的全部環(huán)境,會給車輛行駛安全帶來一定的隱患。目前一種通用的減小盲區(qū)的做法是在不同位置安裝兩個或多個激光雷達,但該方式一方面會增加成本和能量消耗,另一方面需要更多的計算資源來進行處理。
在本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中,采用可活動的車載激光雷達,通過動態(tài)調(diào)控手段來使得激光雷達能夠按需動態(tài)地向目標(biāo)區(qū)域調(diào)整并探測,從而大幅提升了激光雷達的探測區(qū)域,減小了探測盲區(qū),保證了輔助駕駛/自動駕駛的安全性和可靠性。
實施例一:
在本發(fā)明的實施例中,車載激光雷達并非安裝在固定位置,而是通過一定的機械部件帶動使其在車體上運動。圖1給出了一種極簡的可活動的車載激光雷達的實施方式,其中,車載激光雷達包括導(dǎo)軌101、滑動支架(圖中未示出)和多線激光雷達103;多線激光雷達103安裝設(shè)置在滑動支架上,滑動支架設(shè)置在導(dǎo)軌101上,導(dǎo)軌101又通過兩端部固定在車體1頂部;導(dǎo)軌101上設(shè)置有齒形鏈條,滑動支架中包括驅(qū)動電機和齒輪,驅(qū)動電機通過齒輪傳動,旋轉(zhuǎn)的齒輪與鏈條嚙合滾動,從而帶動滑動支架及其上的激光雷達103在導(dǎo)軌101上前后移動。作為一種極簡的實施方式,激光雷達可勻速且周期性地在直線導(dǎo)軌上往復(fù)移動。
圖1所示的方式使得激光雷達可以在車體頂部移動,大幅提升激光雷達的探測區(qū)域,可有效消除探測盲區(qū)。但實際工作過程中,簡單往復(fù)地移動激光雷達可能并非較佳的工作方式,其在擴大探測區(qū)域的同時又有可能影響對某些關(guān)鍵區(qū)域進行探測的及時性。為此,針對可活動的車載激光雷達,為保證及時、有效且準(zhǔn)確地對關(guān)鍵位置/盲區(qū)進行探測,如圖2所示,在本發(fā)明的一個實施例中,提供了一種車載激光雷達的控制方法,包括:
s1,接收車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù);
s2,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū);
s3,在存在關(guān)鍵探測盲區(qū)時,控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動。
其中,在本發(fā)明的實施例中,所述感知和控制數(shù)據(jù)包括的激光雷達探測信息、對激光雷達的控制信息、對激光雷達位置的感知信息、車輛的狀態(tài)信息和對車輛的控制信息中的一種或多種。因此,本發(fā)明實施例中,從一個或多個傳感器/控制模塊中接收所述感知和控制數(shù)據(jù)。具體地,一個或多個傳感器/控制模塊包括但不限于:激光雷達、驅(qū)動電機的控制單元、導(dǎo)軌的位置傳感器、攝像頭、車輛中控臺、車速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、gps傳感器、加速度傳感器和毫米波雷達等中的一個或多個。
如前文所述,激光雷達普遍存在探測的局限性,故在某一時刻極有可能存在多個探測盲區(qū),理想情況下,自然是希望能對全部探測盲區(qū)都進行探測。但由于車輛一直在行駛運動,很多探測區(qū)域只有在有限的時間段內(nèi)進行探測才有意義;而另一方面,由于機械運動的效率問題,在有限的時間段內(nèi)使激光雷達遍歷探測全部區(qū)域并不現(xiàn)實。也就是說,激光雷達的探測范圍和探測時效之間存在著明顯的矛盾。在此情況下,通常激光雷達只能進行有選擇的探測,亦即在發(fā)現(xiàn)存在探測盲區(qū)時,首先需要考慮激光雷達是否有必要對全部探測盲區(qū)都進行探測。因此,在本發(fā)明的實施例中,調(diào)整激光雷達的先決條件是判斷是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū),這里關(guān)鍵探測盲區(qū)主要指可能會對車輛安全行駛造成不良影響的探測盲區(qū),若不及時對該區(qū)域進行探測則很可能會發(fā)生事故。當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在關(guān)鍵探測盲區(qū)時,就控制激光雷達向可以探測到該關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動。
在本發(fā)明的實施例中,通過在車體設(shè)置導(dǎo)軌和滑動支架,使得激光雷達可以進行自由的移動,同時,通過控制激光雷達運動到可對關(guān)鍵探測盲區(qū)進行探測的有效探測位置,是的激光雷達可在移動過程中對車輛周邊進行更加有效的探測,從而在不顯著增加成本和能耗的情況下,大幅提升激光雷達的探測區(qū)域,增強了探測的效率和可靠性,保障了行駛安全。
圖1的實施例描述了車載激光雷達的一種具體結(jié)構(gòu),但是本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解,本發(fā)明的技術(shù)方案還可在圖1實施例的基礎(chǔ)上進行任意變形,圖1不應(yīng)視為對本發(fā)明具體實施方式的限制。
比如,典型地,圖1的實施例所針對的是多線激光雷達,由于多線激光雷達可探測一定的垂直角度,且體積較大,故優(yōu)選將導(dǎo)軌設(shè)置在車體頂部;當(dāng)使用單線激光雷達時,為保證激光雷達能準(zhǔn)確探測到會影響到車輛行駛的障礙物(這類障礙物高度往往未必會高于車體頂部),優(yōu)選將導(dǎo)軌設(shè)置在車體中下部,如車底、車身側(cè)面、車體a柱到c柱及其延伸或從車頂向下延伸到車頭車尾等。
此外,在本發(fā)明的實施例中,除直線導(dǎo)軌外,導(dǎo)軌還可以是環(huán)形、也可以是四邊形、星形、三角形等任意合理的形狀,只要其與車體形狀相適應(yīng),可以覆蓋關(guān)鍵的探測位(包括但不限于車體前部、后部、左側(cè)、右側(cè)和各個邊角等)即可。
在本發(fā)明的實施例中,還可用機械臂替代導(dǎo)軌和滑動支架,通過驅(qū)動機械臂來使激光雷達向多個位置移動。因此,激光雷達的布置方式和移動方式不應(yīng)視作對本發(fā)明具體實施方式的限制,本發(fā)明實施例主要針對如何控制激光雷達的移動以較優(yōu)化地提升激光雷達的探測質(zhì)量。
另外,在本發(fā)明的一個實施例中,激光雷達的運動包括以指定速度向指定位置和/或角度移動,其決策過程相同,只是感知和控制數(shù)據(jù)考量的范圍更大,以更大的計算量來面對更為復(fù)雜的情況,鑒于決策邏輯不變,在此不再展開一一描述。
實施例二:
在本發(fā)明的一個實施例中,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū)包括:
根據(jù)感知數(shù)據(jù)確定所述激光雷達是否存在探測盲區(qū);
在存在探測盲區(qū)時,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響;
按照對車輛行駛安全的影響大小對各個探測盲區(qū)進行排序,將排序靠前和/或所述影響大小超過預(yù)設(shè)閾值的一個或多個探測盲區(qū)判定為關(guān)鍵探測盲區(qū)。
其中,在本發(fā)明的一個實施例中,根據(jù)激光雷達和/或其他傳感器的感知數(shù)據(jù)來確定激光雷達是否存在探測盲區(qū)。理論上說,由于探測范圍和/或探測精度的限制,激光雷達總是存在探測盲區(qū)的,因而優(yōu)選地,在本發(fā)明的實施例中,確定是否存在探測盲區(qū)的同時還確定探測盲區(qū)的個數(shù)以及每個探測盲區(qū)的范圍。
當(dāng)存在探測盲區(qū)時,進一步判斷每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響。可對車輛行駛安全造成影響的因素可能有非常多,出于對系統(tǒng)效率的考量,實際運行過程中通常無法(也沒有必要)對全部因素均進行評估,因而優(yōu)選地,在本發(fā)明的實施例中,根據(jù)一個或多個安全因素的權(quán)重來計算每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
安全因素包括:盲區(qū)情況(包括但不限于寬度、面積、體積、與車輛行駛軌跡是否有交集、交集大小、交集位置等)、障礙物情況(包括但不限于是否存在障礙物、障礙物的位置、體積、高度、障礙物與盲區(qū)是否有交集、交集大小、交集位置等)、高價值目標(biāo)情況(是否存在高價值目標(biāo)、高價值目標(biāo)類型、姿態(tài)、高價值目標(biāo)是否會進入盲區(qū)、進入時間、進入位置等)、運動目標(biāo)情況(是否存在運動目標(biāo)、運動目標(biāo)姿態(tài)、運動目標(biāo)是否會進入盲區(qū)、進入時間、進入位置等)和車輛情況(車速、行駛方向、轉(zhuǎn)向角、底盤高度、車身高度、車身寬度、行程規(guī)劃、預(yù)測的行駛軌跡等)等中的一種或多種。
可選地,安全因素的權(quán)重為所述安全因素的系數(shù)與所述安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重的乘積;探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小則為其涉及的一個或多個安全因素的權(quán)重之和。其中,每個安全因素的系數(shù)從車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù)中獲取;比如,根據(jù)激光雷達在當(dāng)前位置的感知數(shù)據(jù),確定當(dāng)前存在2個探測盲區(qū):假設(shè)由障礙物遮擋形成的第一盲區(qū)b1的面積為a1,第一盲區(qū)中障礙物的高度h1;因探測范圍受限無法探測的側(cè)后方形成的第二盲區(qū)b2的面積為a2;又有盲區(qū)面積因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重為qa,障礙物高度因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重為qh,則第一盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小為a1*qa+h1*qh,第二盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小為a2*qa。
當(dāng)然,本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,上述第一盲區(qū)和第二盲區(qū)的場景僅僅是一種極簡化的示例,實際情況中每個探測盲區(qū)所涉的數(shù)據(jù)來源及安全因素的種類更加多樣且貼近現(xiàn)實邏輯,故上述場景中的計算方式不應(yīng)視作對本發(fā)明具體實施方式的限制。
可選地,安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重根據(jù)經(jīng)驗和/或大數(shù)據(jù)分析得到。在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選先根據(jù)經(jīng)驗預(yù)設(shè)各個安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重,再對多個車輛的反饋進行大數(shù)據(jù)分析以更新一個或多個安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重。
在激光雷達的感知數(shù)據(jù)中,實際上僅能獲得激光雷達當(dāng)前可探測區(qū)域的情況,因此,在本發(fā)明的一個實施例中,激光雷達的探測盲區(qū)由全部需探測區(qū)域減去當(dāng)前可探測區(qū)域得到。其中,全部需探測區(qū)域通常設(shè)定為車輛周邊一定范圍內(nèi)的空間區(qū)域,比如,車輛前后0~100米、左右0~50米、地面到5米高度之間的立體空間區(qū)域。
此外,現(xiàn)實中還可能存在單個探測盲區(qū)范圍過大、僅調(diào)整一次激光雷達的位置并不能對這個探測盲區(qū)進行完整的探測的情況,比如,激光雷達當(dāng)前在車輛頭部進行探測,車輛頭部之后的全部區(qū)域均被視作是探測盲區(qū),無論如何調(diào)整激光雷達的位置也不可能一次就對這個探測盲區(qū)進行完整的感知。因此,在本發(fā)明的一個實施例中,可將范圍過大的探測盲區(qū)拆分為多個探測盲區(qū)來分別判斷。優(yōu)選地,探測盲區(qū)的拆分根據(jù)激光雷達單次可探測范圍來實施。
考慮到車輛及激光雷達都在持續(xù)運動,激光雷達的可探測區(qū)域是時刻變化的,相應(yīng)地,其探測盲區(qū)也在時刻變化中。為保證激光雷達調(diào)整的有效性,可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述探測盲區(qū)是根據(jù)車輛和激光雷達的運動狀態(tài)預(yù)測的探測盲區(qū)。
以上實施方式主要考慮的是探測盲區(qū)數(shù)量較多的情況,可選地,在僅存在少量探測盲區(qū)時(比如僅有一兩個),可直接將探測盲區(qū)判定為關(guān)鍵探測盲區(qū),由此來節(jié)省系統(tǒng)的計算資源。但實際運行過程中,也可能存在探測盲區(qū)確實不會對車輛的行駛安全造成不良影響,本來無需激光雷達對其對應(yīng)區(qū)域進行探測的情況,因此直接設(shè)置關(guān)鍵探測盲區(qū)而強制調(diào)整激光雷達反而會對整體探測效率和可靠性帶來負(fù)面影響。在此情況下,在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選對全部探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響均進行判斷,且優(yōu)選通過影響大小的預(yù)設(shè)閾值來判定是否為關(guān)鍵探測盲區(qū)。
在本發(fā)明的實施例中,根據(jù)探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小來判定是否為關(guān)鍵探測盲區(qū),可保證激光雷達的每次調(diào)整都是迫切的和必要的,無需為無關(guān)區(qū)域而調(diào)整激光雷達,在保證車輛行駛安全的情況下,提升了激光雷達工作的效率和可靠性。
實施例三:
在本發(fā)明的一個實施例中,控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動包括:
根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)確定針對每個關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置;
根據(jù)所述有效探測位置規(guī)劃激光雷達的運動路徑;
驅(qū)動激光雷達按規(guī)劃的運動路徑移動。
其中,在本發(fā)明的實施例中,所述有效探測位置是可有效探測關(guān)鍵探測盲區(qū)的激光雷達的位置。有效探測位置通常根據(jù)激光雷達的工作能力來綜合確定;典型地,根據(jù)激光雷達的可探測范圍來確定。比如,針對單個關(guān)鍵探測盲區(qū),由于關(guān)鍵探測盲區(qū)的范圍通常不大于激光雷達的可探測范圍(如前文所述,當(dāng)探測盲區(qū)范圍過大時會先對其進行拆分,故通常不存在范圍大于可探測范圍的關(guān)鍵探測盲區(qū)),因而本發(fā)明的實施例中所述有效探測位置優(yōu)選為移動激光雷達的過程中首次可探測關(guān)鍵探測盲區(qū)全部范圍的位置。
而在本發(fā)明的一個實施例中,當(dāng)存在多個關(guān)鍵探測盲區(qū)時,優(yōu)選按照關(guān)鍵探測盲區(qū)的排序來依次確定有效探測位置??蛇x地,在確定有效探測位置時優(yōu)先考慮可同時探測多個關(guān)鍵探測盲區(qū)的位置。可選地,在確定某個有效探測位置可探測多個關(guān)鍵探測盲區(qū)時,降低或刪除可同時被探測的其他關(guān)鍵探測盲區(qū)的排序(即不再對可被探測的排序靠后的關(guān)鍵探測盲區(qū)單獨確定其有效探測位置)。當(dāng)然,在某些可選的實施例中,也可不調(diào)整排序而依然確定排序靠后的關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置。在另一個可選的實施例中,也可不考慮同時探測多個關(guān)鍵探測盲區(qū)的情況,獨立確定各個有效探測位置。
在本發(fā)明的一個實施例中,有效探測位置還可以是是一個范圍值,分別確定各個關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置的范圍,隨后優(yōu)先以存在交集的部分作為多個關(guān)鍵探測盲區(qū)共同的有效探測位置集合,對于不存在交集的則獨立作為一個集合。
經(jīng)過上述處理,在規(guī)劃激光雷達的運動路徑時,可能需要將多個有效探測位置規(guī)劃入所述運動路徑??蛇x地,將遍歷全部有效探測位置的最短路徑作為激光雷達的運動路徑,或者按照關(guān)鍵探測盲區(qū)的排序遍歷各個有效探測位置。
在確定運動路徑后,向激光雷達的驅(qū)動單元發(fā)送驅(qū)動控制量使激光雷達開始移動,同時根據(jù)導(dǎo)軌上的位置傳感器的反饋信息來確保激光雷達移動到位。不論采用什么形式的導(dǎo)軌和/或機械臂,其運動的驅(qū)動控制屬于已有技術(shù),本發(fā)明實施例的關(guān)鍵點在于控制過程中的決策,包括但不限于如何確定激光雷達需要移動、以及如何確定激光雷達需要向什么位置移動等,機械組件的驅(qū)動方式采用已有技術(shù)即可,在此不對其進行具體限定。
實施例四:
在本發(fā)明的一個實施例中,可以多傳感器融合對車輛周邊的環(huán)境進行感知。通過多傳感器融合的方式可以對車輛周邊的環(huán)境進行綜合的感知、定位、避障和路線規(guī)劃。
相應(yīng)地,對于多傳感器融合的方式,探測盲區(qū)也不僅僅針對激光雷達的探測范圍,而是指多傳感器融合后的共同探測盲區(qū)。比如,通過攝像頭進行車道線檢測和主要障礙物識別,通過激光雷達進行車輛定位和對主要障礙物測距/測高/測寬,當(dāng)攝像頭識別到某一障礙物而激光雷達無法準(zhǔn)確測量數(shù)值時,或者相反,當(dāng)激光雷達測量到一定距離內(nèi)存在物體而攝像頭未識別到時,可認(rèn)為存在探測盲區(qū),可能需要調(diào)整至少一個傳感器的位置。
可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,可以多傳感器共同控制調(diào)節(jié),移動一個或多個傳感器到適當(dāng)?shù)奈恢茫韵餐綔y盲區(qū),提升探測質(zhì)量,保障行駛安全。典型地,比如采用導(dǎo)軌方式時,可以多傳感器復(fù)用所述導(dǎo)軌,采用合理的機制調(diào)度一個或多個傳感器在導(dǎo)軌上移動,以消除可能會帶來安全隱患的共同探測盲區(qū)。
此外,在本發(fā)明的一個實施例中,還可多臺車輛互動,利用周邊車輛的感知數(shù)據(jù)或調(diào)整其傳感器的位置來消除本車輛的探測盲區(qū),或者可利用本車輛的感知數(shù)據(jù)或調(diào)整本車輛中傳感器的位置來消除周邊某一車輛的探測盲區(qū)。具體控制邏輯與單車基本相同,只是將多臺車輛視作一個整體綜合控制即可。
最后,在本發(fā)明的一個實施例中,可選地,在車輛啟動時驅(qū)動激光雷達環(huán)繞一周,以獲得激光雷達在各個探測位置的探測范圍,以及移動時間、標(biāo)準(zhǔn)探測盲區(qū)等信息??蛇x地,激光雷達有一最佳探測位置和/或核心探測區(qū)域,在移動激光雷達的位置之前進行判斷,當(dāng)且僅當(dāng)確定移動時間段內(nèi)核心探測區(qū)域不存在安全隱患時才開始進行移動,且激光雷達每次移動的終點必須為該最佳探測位置或可探測核心探測區(qū)域的位置。
實施例五:
基于上述實施例,參閱圖3所示,與上述方法一一對應(yīng)地,在本發(fā)明一個實施例中,還提供一種車載激光雷達控制裝置,包括:
接收模塊10,用于接收車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù);
盲區(qū)判斷模塊11,用于根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷所述激光雷達是否存在關(guān)鍵探測盲區(qū);
運動控制模塊12,用于在存在關(guān)鍵探測盲區(qū)時,控制所述激光雷達向針對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置運動。
可選地,所述盲區(qū)判斷模塊包括:
盲區(qū)識別模塊,用于根據(jù)感知數(shù)據(jù)確定所述激光雷達是否存在探測盲區(qū);
影響判斷模塊,用于在存在探測盲區(qū)時,根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)判斷每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響;
排序篩選模塊,用于按照對車輛行駛安全的影響大小對各個探測盲區(qū)進行排序,將排序靠前和/或所述影響大小超過預(yù)設(shè)閾值的一個或多個探測盲區(qū)判定為關(guān)鍵探測盲區(qū)。
可選地,所述運動控制模塊包括:
位置確定模塊,用于根據(jù)所述感知和控制數(shù)據(jù)確定針對每個關(guān)鍵探測盲區(qū)的有效探測位置;
路徑規(guī)劃模塊,用于根據(jù)所述有效探測位置規(guī)劃激光雷達的運動路徑;
驅(qū)動模塊,用于驅(qū)動激光雷達按規(guī)劃的運動路徑移動。
可選地,所述盲區(qū)識別模塊根據(jù)激光雷達和/或其他傳感器的感知數(shù)據(jù)來確定激光雷達是否存在探測盲區(qū)。
可選地,所述影響判斷模塊根據(jù)一個或多個安全因素的權(quán)重來計算每個探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
可選地,所述影響判斷模塊包括:
因素權(quán)重計算模塊,用于根據(jù)所述安全因素的系數(shù)與所述安全因素的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重的乘積計算所述安全因素的權(quán)重;
影響計算模塊,用于根據(jù)所述探測盲區(qū)涉及的一個或多個安全因素的權(quán)重之和計算所述探測盲區(qū)對車輛行駛安全的影響大小。
可選地,所述路徑規(guī)劃包括:
最短遍歷模塊,用于將遍歷全部有效探測位置的最短路徑規(guī)劃為所述運動路徑;或者
排序遍歷模塊,用于將按照關(guān)鍵探測的排序遍歷各個有效探測位置的路徑規(guī)劃為所述運動路徑。
可選地,所述關(guān)鍵探測盲區(qū)是多傳感器融合后的共同探測盲區(qū)。
可選地,所述裝置還包括:導(dǎo)軌復(fù)用模塊,用于共同控制調(diào)節(jié)所述多傳感器復(fù)用導(dǎo)軌,以使一個或多個傳感器在所述導(dǎo)軌上移動而對所述關(guān)鍵探測盲區(qū)進行感知。
可選地,所述裝置中:所述感知和控制數(shù)據(jù)包括周邊車輛的數(shù)據(jù);所述關(guān)鍵探測盲區(qū)包括周邊車輛的關(guān)鍵探測盲區(qū);所述激光雷達包括設(shè)置在周邊車輛上的激光雷達。
可選地,所述裝置還包括:初始化模塊,用于在所述車輛啟動時,驅(qū)動所述激光雷達環(huán)繞一周進行探測。
實施例六:
在本發(fā)明的一個實施例中,用于執(zhí)行上述車載激光雷達控制方法的車載設(shè)備的一種硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示,該車載設(shè)備包括:
激光雷達430、驅(qū)動電機440、一個或多個處理器410以及存儲器420,圖4中以一個處理器410為例。
存儲器420作為一種非易失性計算機可讀存儲介質(zhì),可用于存儲非易失性軟件程序、非易失性計算機可執(zhí)行程序以及模塊,如本發(fā)明前述實施例中的車載激光雷達方法所對應(yīng)的程序指令/模塊。處理器410通過運行存儲在存儲器420中的非易失性軟件程序、指令以及模塊,從而執(zhí)行服務(wù)器的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理。
存儲器420可以包括存儲程序區(qū)和存儲數(shù)據(jù)區(qū),其中,存儲程序區(qū)可存儲操作系統(tǒng)、至少一個功能所需要的應(yīng)用程序;存儲數(shù)據(jù)區(qū)可存儲車輛及激光雷達的感知和控制數(shù)據(jù)、運行過程中的中間數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)等等。此外,存儲器420可以包括高速隨機存取存儲器,還可以包括非易失性存儲器,例如至少一個磁盤存儲器件、閃存器件、或其他非易失性固態(tài)存儲器件。在一些實施例中,存儲器420可選包括相對于處理器410遠(yuǎn)程設(shè)置的存儲器,這些遠(yuǎn)程存儲器可以通過網(wǎng)絡(luò)連接至該車載設(shè)備。上述網(wǎng)絡(luò)的實例包括但不限于車聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)及其組合。
激光雷達430由所述驅(qū)動電機440驅(qū)動而移動,所述激光雷達430用于實時感知周邊環(huán)境。所述激光雷達430與所述存儲器420及所述一個或多個處理器410通信連接,該通信連接可以通過有線、無線通信或者其他方式連接,圖4中以通過總線電纜連接為例。
所述驅(qū)動電機440與所述一個或多個處理器耦接,根據(jù)所述處理器決策的驅(qū)動信號調(diào)整所述激光雷達430的位置。所述驅(qū)動電機440還可包括位置傳感器,用于實時判斷所述激光雷達430是否移動到位。
一個或者多個功能模塊存儲在所述存儲器420中,當(dāng)被所述一個或者多個處理器410執(zhí)行時,執(zhí)行上述任意方法實施例中的車載激光雷達控制方法。
上述產(chǎn)品可執(zhí)行本發(fā)明實施例所提供的方法,具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。未在本實施例中詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié),可參見本發(fā)明實施例所提供的方法。
本發(fā)明實施例的車載設(shè)備優(yōu)選以車載中控設(shè)備實現(xiàn),但集成于車輛中控臺的車載中控設(shè)備并非本發(fā)明實施例的唯一實施形式。實質(zhì)上,與車輛相對獨立的電子設(shè)備同樣可適用于本發(fā)明的實施例,只要其與車輛控制系統(tǒng)能進行適當(dāng)?shù)慕换?包括但不限于接收感知和控制數(shù)據(jù)、發(fā)送對激光雷達和/或車輛的控制決策信號等)即可。故本發(fā)明實施例的車載設(shè)備還可以以多種形式存在,包括但不限于:
(1)通用計算終端:提供基本的計算機處理能力的通用設(shè)備,通常包括處理器和存儲器,通過讀取和運行計算機指令來完成相應(yīng)的功能執(zhí)行。這類終端包括:個人計算機、單片機、嵌入式設(shè)備,以及各種用于工業(yè)、商業(yè)或民用的小型/微型計算機等。
(2)服務(wù)器:提供計算服務(wù)的設(shè)備,服務(wù)器的構(gòu)成包括處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等,服務(wù)器和通用的計算機架構(gòu)類似,但是由于需要提供高可靠的服務(wù),因此在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面要求較高。
(3)移動通信設(shè)備:這類設(shè)備的特點是具備移動通信功能,并且以提供話音、數(shù)據(jù)通信為主要目標(biāo)。這類終端包括:智能手機(例如iphone)、多媒體手機、功能性手機,以及低端手機等。
(4)超移動個人計算機設(shè)備:這類設(shè)備屬于個人計算機的范疇,有計算和處理功能,一般也具備移動上網(wǎng)特性。這類終端包括:pda、mid和umpc設(shè)備等,例如ipad。
(5)便攜式娛樂設(shè)備:這類設(shè)備可以顯示和播放多媒體內(nèi)容。該類設(shè)備包括:音頻、視頻播放器(例如ipod),掌上游戲機,電子書,以及智能玩具和便攜式車載導(dǎo)航設(shè)備。
(6)其他具有數(shù)據(jù)交互功能的電子裝置。
綜上所述,在本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中,采用可活動的車載激光雷達,通過動態(tài)調(diào)控手段來使得激光雷達能夠按需動態(tài)地向目標(biāo)區(qū)域調(diào)整并探測,從而大幅提升了激光雷達的探測區(qū)域,減小了探測盲區(qū),保證了輔助駕駛/自動駕駛的安全性和可靠性。
以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下,即可以理解并實施。
通過以上的實施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件。基于這樣的理解,上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中,如rom/ram、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。