使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置和方法。裝置包含：激光掃描儀，安裝在行駛車輛的前部并配置成實(shí)時(shí)地獲取配置為多個(gè)層的激光掃描儀數(shù)據(jù)；以及成像裝置，安裝在移動(dòng)物體的前部并配置成獲取影像數(shù)據(jù)?？刂破髋渲贸蓪⒂杉す鈷呙鑳x獲取的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以提取存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，并配置成對(duì)多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行比較以確定在行駛車輛的前方是否存在障礙物。此外，控制器配置成將反映是否存在障礙物的激光掃描儀數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合。
【專利說(shuō)明】使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2013年9月10日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2013-0108446號(hào)并要求其優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用的方式合并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置和方法，更具體地，涉及使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置和方法，其中，將由多層激光掃描儀獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)的多個(gè)層分開，且存在于各個(gè)層中的數(shù)據(jù)被用于確定車輛的前方是否存在障礙物。

【背景技術(shù)】
[0004]隨著安裝在車輛中以提供服務(wù)諸如方向?qū)б驼系K物通知的導(dǎo)航裝置愈發(fā)普及，用于識(shí)別障礙物(諸如其他車輛和行人)的算法正持續(xù)被開發(fā)。車輛被裝配有用于識(shí)別這些障礙物的傳感器，諸如雷達(dá)傳感器、激光掃描儀、圖像傳感器、超聲波傳感器。由于各傳感器均有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使用兩種以上傳感器來(lái)補(bǔ)償缺陷的傳感器融合技術(shù)也正被開發(fā)。
[0005]尤其是激光掃描儀，能夠提供比其他傳感器更準(zhǔn)確的距離信息和角度信息。然而，可能難以將由激光掃描儀基于不同障礙物獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分開。另外，因?yàn)榧す鈷呙鑳x數(shù)據(jù)僅包含角度信息和距離信息，可能難以基于激光掃描儀數(shù)據(jù)對(duì)障礙物諸如車輛和行人進(jìn)行分類。此外，激光掃描儀僅從其被安裝的高度獲取二維激光掃描儀數(shù)據(jù)，因此即使不存在障礙物，由于地面可能被識(shí)別為障礙物，在激光掃描儀數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)噪聲。另夕卜，由于激光掃描儀使用光，基于周圍的亮度，即使不存在障礙物，也可能在激光掃描儀數(shù)據(jù)中存在噪聲，從而引起障礙物識(shí)別錯(cuò)誤。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明提供裝置和方法，其中將具有由激光掃描儀獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層分開，以基于不同的障礙物來(lái)分開存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)。
[0007]此外，本發(fā)明提供裝置和方法，其中將配置由激光掃描儀獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層分開，以確定存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，從而確定是否存在障礙物，并確定該障礙物的位置、尺寸和類型。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)方面，使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置可以包含:激光掃描儀，安裝在移動(dòng)物體(例如，行駛中的車輛)的前部并配置成實(shí)時(shí)地獲取配置為多層的激光掃描儀數(shù)據(jù)；成像裝置，安裝在移動(dòng)物體的前部并配置成獲取影像數(shù)據(jù)；控制器，配置成將由激光掃描儀獲取的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以提取存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，并配置成比較多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)以確定何時(shí)在移動(dòng)物體的前方存在障礙物；以及輸出單元，由控制器執(zhí)行，并配置成基于是否存在障礙物而將激光掃描儀數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)結(jié)合。
[0009]控制器可以配置成比較同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，并確定，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)滿足預(yù)定條件時(shí)，在移動(dòng)物體的前方不存在障礙物?？刂破骺梢耘渲贸?，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)在第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中被連續(xù)觀察到并且測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)存在于相對(duì)移動(dòng)物體的閾值半徑內(nèi)時(shí)，識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)不是障礙物。此外，控制器可以配置成，當(dāng)確定測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)不是障礙物時(shí)，從第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)中移除測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)?？刂破骺梢耘渲贸桑?dāng)確定測(cè)量數(shù)據(jù)被識(shí)別為障礙物時(shí)，確定包括障礙物的位置、尺寸和類型的障礙物信息?？刂破骺梢耘渲贸?，將影像數(shù)據(jù)與所確定的障礙物信息結(jié)合，以輸出所結(jié)合的影像數(shù)據(jù)。
[0010]在本發(fā)明的另一方面，使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的方法可以包括:在控制器，從安裝在移動(dòng)物體前部的激光掃描儀實(shí)時(shí)地接收配置為多個(gè)層的激光掃描儀數(shù)據(jù)，通過控制器，將由激光掃描儀提供的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)；通過控制器，將由激光掃描儀提供的第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)；通過控制器，比較第一和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)；通過控制器，基于比較結(jié)果確定是否在移動(dòng)物體的前方存在障礙物；以及通過控制器，將反映是否存在障礙物的激光掃描儀數(shù)據(jù)與由成像裝置獲取的影像數(shù)據(jù)結(jié)合，以輸出所結(jié)合的圖像。
[0011]確定包括，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的比較結(jié)果為測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)滿足預(yù)定條件時(shí)，確定在移動(dòng)物體的前方不存在障礙物。另外，測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的比較可以包括:比較在第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否被連續(xù)觀察至IJ ;以及比較在第一激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否存在于相對(duì)移動(dòng)物體的閾值半徑內(nèi)。
[0012]本方法還可以包括，在確定步驟之后，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)不被識(shí)別為物體時(shí)，移除測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)。此外，在確定步驟之后，本方法還可以包括當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)被識(shí)別為障礙物時(shí)確定包括障礙物的位置、障礙物的尺寸和障礙物的類型的障礙物信息。結(jié)合可以包括，在不存在障礙物時(shí)輸出影像數(shù)據(jù)；以及在存在障礙物時(shí)將影像數(shù)據(jù)與所確定的障礙物信息結(jié)合，以輸出所結(jié)合的影像數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]基于以下詳細(xì)說(shuō)明，結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯,其中:
[0014]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置的主要元件的示意性框圖；
[0015]圖2A、2B、2C以及3A、3B、3C是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的結(jié)果的示意圖；
[0016]圖4是表明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的方法的示例性流程圖。
[0017]【附圖標(biāo)記】
[0018]110 相機(jī)
[0019]120激光掃描儀
[0020]130輸入單元
[0021]140輸出單元
[0022]150存儲(chǔ)單元
[0023]160控制器
[0024]Sll實(shí)時(shí)地獲取激光掃描儀數(shù)據(jù)
[0025]S13將第一激光掃描儀數(shù)據(jù)中的層分開
[0026]S15從各個(gè)層提取測(cè)量數(shù)據(jù)
[0027]S17將第二激光掃描儀數(shù)據(jù)中的層分開
[0028]S19從各個(gè)層提取測(cè)量數(shù)據(jù)
[0029]S21檢查各個(gè)層中的測(cè)量數(shù)據(jù)
[0030]S23滿足預(yù)定條件？
[0031]S25不識(shí)別為障礙物
[0032]S27刪除測(cè)量數(shù)據(jù)
[0033]S29顯示影像數(shù)據(jù)
[0034]S31識(shí)別為障礙物

【具體實(shí)施方式】
[0035]應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車和其他代用燃料車(例如，來(lái)源于石油以外的資源的燃料)。
[0036]盡管示例性實(shí)施方式被描述為使用多個(gè)單元以執(zhí)行示例性進(jìn)程，但應(yīng)明白的是，示例性進(jìn)程還可由一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“控制器/控制單元”是指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件裝置。存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)模塊，處理器具體配置成執(zhí)行該模塊以進(jìn)行將在以下進(jìn)一步描述的一個(gè)或更多進(jìn)程。
[0037]此外，本發(fā)明的控制邏輯可以具體表現(xiàn)為，在含有由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以在連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分布，從而計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以通過例如遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以分布方式進(jìn)行存儲(chǔ)并執(zhí)行。
[0038]本文使用的術(shù)語(yǔ)僅為說(shuō)明【具體實(shí)施方式】，而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種、該”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指明。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何和所有結(jié)合。
[0039]除非特別指出或從上下文清晰得到，本文使用的術(shù)語(yǔ)“約”應(yīng)理解為在本領(lǐng)域的正常容忍范圍內(nèi)，例如在均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)?！凹s”可以理解為在所述值的7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0.5%,0.1%,0.05%或0.01 % 內(nèi)。除非另外從上下文清晰得出，本文中提供的所有數(shù)值都被術(shù)語(yǔ)“約”修飾。
[0040]在下文中，將參考附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在描述實(shí)施方式時(shí)，在可能的地方，本領(lǐng)域熟知的以及與本發(fā)明不直接相關(guān)的特征將不被描述。這并不是要使本發(fā)明的要點(diǎn)變得模糊。
[0041]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置的主要元件的示意性框圖。圖2A?2C和3A?3C是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的結(jié)果的示意圖。參見圖1至圖3C，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置(在下文中稱為“裝置100”)可以包含成像裝置110、激光掃描儀120、輸入單元130、輸出單元140、存儲(chǔ)單元150和控制器160?？刂破?60可以配置成運(yùn)行成像裝置110、激光掃描儀120、輸入單元130、輸出單元140和存儲(chǔ)單元 150。
[0042]成像裝置110可以安裝在車輛的前部并且可以配置成獲取在當(dāng)前位置處車輛的前方的圖像數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)提供給控制器160。激光掃描儀120可以安裝在車輛內(nèi)并可以配置成獲取車輛前方的激光掃描儀數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)提供給控制器160。激光掃描儀數(shù)據(jù)可以配置為多個(gè)層，因此，激光掃描儀120可以優(yōu)選為多層激光掃描儀。激光掃描儀120可以使用，但不限于，光探測(cè)和測(cè)距(LiDAR)激光雷達(dá)，并且還可以使用多種相當(dāng)?shù)膫鞲衅骱图す鈷呙鑳x。
[0043]輸入單元130可以配置成接收數(shù)字或文本信息并且可以配置成發(fā)送與裝置100的各種功能和操作功能的設(shè)定相關(guān)的按鍵信號(hào)。輸入單元130可以是觸摸板或具有基于裝置100的類型的典型按鍵布局的鍵盤。輸入單元130可以包含觸摸屏，且輸入單元130可以顯示在輸出單元140。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，出于改善用戶便利性的考慮，輸入單元130可以配置為觸摸板或觸摸屏。
[0044]輸出單元140可以配置成顯示屏幕數(shù)據(jù)，例如多種類型的菜單數(shù)據(jù)以及在控制器160的控制下執(zhí)行程序的過程中出現(xiàn)的數(shù)字廣播屏幕數(shù)據(jù)，且可以配置成顯示車輛前方的如圖2A和3A所示的外部影像數(shù)據(jù)。具體地，圖2A中所示的“ES”和圖3A中所示的“LN”可以不顯示在輸出單元140。另外，存儲(chǔ)單元150可以配置成存儲(chǔ)對(duì)于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式執(zhí)行功能必需的應(yīng)用程序(例如，用于將配置激光掃描儀數(shù)據(jù)的多個(gè)層彼此分開的程序，用于確定包括在激光掃描儀數(shù)據(jù)中的障礙物的程序)。
[0045]控制器160可以配置成將配置由激光掃描儀獲取的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層彼此分開，以從各個(gè)層提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)八_數(shù)據(jù)，將配置第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層彼此分開，以從各個(gè)層提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)B_數(shù)據(jù)，并比較A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)來(lái)確定車輛前方是否存在障礙物。具體地，參見圖2A?2C和3A?3C，圖2A示出由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)，其中附圖標(biāo)記ES代表車輛前方的空的道路。圖3A示出由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)，其中附圖標(biāo)記LN代表來(lái)自反向行駛車輛的頭燈。圖2B和3B示出由激光掃描儀120獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)。此外，可以看到，激光掃描儀數(shù)據(jù)配置為第O層(層O)到第3層(層3)，且不同的測(cè)量數(shù)據(jù)可以包括在配置激光掃描儀數(shù)據(jù)的層中。
[0046]另外，圖2B中的附圖標(biāo)記“FD”代表與圖2A中附圖標(biāo)記“ES”對(duì)應(yīng)的在激光掃描儀數(shù)據(jù)的層O被檢測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)。圖3B中的附圖標(biāo)記FD可以與圖2A中的附圖標(biāo)記FD基本相同，并且圖3B中的附圖標(biāo)記LN代表與圖3A中附圖標(biāo)記LN對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。另外，圖3B中的附圖標(biāo)記LN可以是在激光掃描儀數(shù)據(jù)的層I中檢測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，層的數(shù)量不限于三，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員改變。
[0047]而且，為通過移除來(lái)自地面的噪聲從而避免將車輛前方的地面識(shí)別為障礙物，如圖2B中所示，控制器160可以配置成從激光掃描儀120接收的激光掃描儀數(shù)據(jù)中實(shí)時(shí)地選擇第一激光掃描儀數(shù)據(jù)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)。控制器160可以配置成比較在配置第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的各個(gè)層中確定的測(cè)量數(shù)據(jù)々_數(shù)據(jù)與在配置第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的各個(gè)層中確定的測(cè)量數(shù)據(jù)B_數(shù)據(jù)，并且當(dāng)滿足預(yù)定條件時(shí)可以不將測(cè)量數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。
[0048]具體地，當(dāng)包括在第一激光掃描儀數(shù)據(jù)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)的層O中的測(cè)量數(shù)據(jù)分布在某個(gè)區(qū)域時(shí)(例如，與圖2B中FD對(duì)應(yīng)的區(qū)域)，控制器160可以配置成識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)在同一層中連續(xù)產(chǎn)生。此外，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)滿足預(yù)定條件時(shí)，即，測(cè)量數(shù)據(jù)分布并連續(xù)產(chǎn)生在車輛前方約O至40m的區(qū)域中、反復(fù)出現(xiàn)并消失、并沿水平產(chǎn)生，控制器160可以配置成識(shí)別A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)是由車輛前方的地面(由圖2A中ES表示)產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)。如圖2C所示，控制器160可以配置成從各激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)中移除各個(gè)存在于與FD對(duì)應(yīng)的區(qū)域中并識(shí)別為噪聲數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)。如上所述，A_數(shù)據(jù)和[數(shù)據(jù)僅僅是由車輛前方的地面產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)，因此控制器160可以不將A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。
[0049]控制器160可以配置成將如圖2C所示已移除測(cè)量數(shù)據(jù)的激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)與由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，以向輸出單元140輸出數(shù)據(jù)。
[0050]為通過移除由頭燈產(chǎn)生的噪聲從而避免將來(lái)自反向行駛的車輛的頭燈識(shí)別為障礙物，如圖3B中所示，控制器160可以配置成從由激光掃描儀120接收的激光掃描儀數(shù)據(jù)中實(shí)時(shí)地選擇第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)?？刂破?60可以配置成比較在配置第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的各個(gè)層中確定的測(cè)量數(shù)據(jù)A_數(shù)據(jù)與在配置第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的各個(gè)層中確定的測(cè)量數(shù)據(jù)B_數(shù)據(jù)，并且當(dāng)滿足預(yù)定條件時(shí)可以不將測(cè)量數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。
[0051]具體地，當(dāng)包括在第一激光掃描儀數(shù)據(jù)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)的層I中的測(cè)量數(shù)據(jù)分布在某個(gè)區(qū)域時(shí)(例如，與圖3B中LN對(duì)應(yīng)的區(qū)域)，控制器160可以配置成識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)在同一層中連續(xù)產(chǎn)生。當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)滿足預(yù)定條件時(shí)，即，測(cè)量數(shù)據(jù)分布并連續(xù)產(chǎn)生在車輛前方約O至1m的區(qū)域中、具有不規(guī)則形狀、且觀察為遠(yuǎn)離A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)的障礙物，控制器160可以配置成識(shí)別八_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)是由反向行駛的車輛的頭燈(由圖3A中LN表示)所產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)。如圖3C所示，控制器160可以配置成從各個(gè)激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)中移除存在于與LN對(duì)應(yīng)的區(qū)域中且識(shí)別為噪聲數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)。如上所述，A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)可以是由反方行駛的車輛的頭燈產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)，因此控制器160可以不將八_數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。具體地，對(duì)圖3B和3C所示的FD的描述可以省略，因?yàn)樵谥耙呀?jīng)參考圖2B和2C給出。控制器160可以配置成將如圖3C所示已移除測(cè)量數(shù)據(jù)的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)與由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，以向輸出單元140輸出數(shù)據(jù)。
[0052]此外，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)不滿足預(yù)定條件以移除由車輛前方的地面或由反向行駛的車輛的頭燈所產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)時(shí)，控制器160可以配置成將測(cè)量數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物?？刂破?60可以配置成將識(shí)別為障礙物的測(cè)量數(shù)據(jù)與由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，以向輸出單元140輸出數(shù)據(jù)。具體地，控制器160可以配置成確定包括測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確位置、尺寸和類型的障礙物信息。
[0053]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的方法的示意性流程圖。參見圖4，在Sll，控制器160可以配置成實(shí)時(shí)地接收由激光掃描儀120獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)。具體地，激光掃描儀數(shù)據(jù)可以配置為多個(gè)層。
[0054]此外，在S13，控制器160可以配置成實(shí)時(shí)地從所接收的激光掃描儀數(shù)據(jù)中選擇第一激光掃描儀數(shù)據(jù)，將第一激光掃描儀數(shù)據(jù)分成多個(gè)層。在S15，控制器160可以配置成為從所分的多個(gè)層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)(A_數(shù)據(jù))。之后，在S17，控制器160可以配置成實(shí)時(shí)地從所接收的激光掃描儀數(shù)據(jù)中選擇在第一激光掃描儀數(shù)據(jù)之后接收的第二激光掃描儀數(shù)據(jù)，以將第二激光掃描儀數(shù)據(jù)分成多個(gè)層。在S19，控制器160可以配置成從各個(gè)分的多層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)(B_數(shù)據(jù))。
[0055]在S21，控制器160可以配置成比較并確定各層中各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的信息。換言之，控制器160可以配置成分析并比較測(cè)量數(shù)據(jù)，在S23，控制器160可以配置成確定測(cè)量數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定條件。例如，當(dāng)A_數(shù)據(jù)存在于第一層數(shù)據(jù)的第O層(層O)中、B_數(shù)據(jù)存在于第二層數(shù)據(jù)的第O層(層O)中、且A_數(shù)據(jù)分布在車輛前方的區(qū)域與[數(shù)據(jù)分布在車輛前方的區(qū)域基本彼此相似時(shí)，控制器160可以配置成識(shí)別A_數(shù)據(jù)和8_數(shù)據(jù)連續(xù)產(chǎn)生在同一層中。而且，控制器可以配置成確定A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)的形狀。
[0056]作為S23的確定結(jié)果，當(dāng)A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)滿足預(yù)定條件時(shí)，控制器160可以前進(jìn)到S25并可以配置成不將A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。例如，當(dāng)A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)分布在車輛前方約O至40m的區(qū)域中且連續(xù)產(chǎn)生、反復(fù)出現(xiàn)并消失、且沿水平產(chǎn)生時(shí)，控制器160可以配置成識(shí)別A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)是作為車輛前方的地面而輸入的噪聲數(shù)據(jù)。如上所述，A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)可以是由車輛前方的地面而輸入的噪聲數(shù)據(jù)，因此控制器160可以配置成不將A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。
[0057]此外，當(dāng)A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)分布并連續(xù)產(chǎn)生在車輛前方約O至1m的區(qū)域中并具有不規(guī)則形狀時(shí)并且當(dāng)觀測(cè)到遠(yuǎn)離A_數(shù)據(jù)和8_數(shù)據(jù)的障礙物時(shí)，控制器160可以配置成識(shí)別A_數(shù)據(jù)和8_數(shù)據(jù)是由反向行駛的車輛的頭燈輸入的噪聲數(shù)據(jù)。如上所述，A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)可以是由反向行駛的車輛的頭燈輸入的噪聲數(shù)據(jù)，因此控制器160可以配置成不將A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物。
[0058]之后，控制器160可以前進(jìn)到S27，以從激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)中移除沒有識(shí)別為障礙物的A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)，并前進(jìn)到S29以輸出由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)，從而向輸出單元140輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)不滿足預(yù)定條件時(shí)，控制器可以前進(jìn)到S31，以將A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)識(shí)別為障礙物，并且控制器160可以前進(jìn)到S29，以將識(shí)別為障礙物的測(cè)量數(shù)據(jù)與由成像裝置110獲取的影像數(shù)據(jù)結(jié)合，以向輸出單元140輸出數(shù)據(jù)。此外，控制器160可以配置成確定包括A_數(shù)據(jù)和B_數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確位置、尺寸和類型的障礙物信息。
[0059]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，配置由激光掃描儀獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層可以分開，以使得存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)基于不同的障礙物而分開，從而可以更容易地基于在車輛前方感測(cè)的噪聲數(shù)據(jù)來(lái)確定是否存在障礙物。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，配置由激光掃描儀獲取的激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層可以分開，以確定存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，從而更準(zhǔn)確地確定是否存在障礙物，以及更準(zhǔn)確地確定障礙物的位置、尺寸和類型。
[0060]到此為止，已經(jīng)描述了根據(jù)示例性實(shí)施方式的使用激光掃描儀識(shí)別障礙物的裝置和方法。示例性實(shí)施方式已經(jīng)記載在具體描述和附圖中。在本文中，雖然已經(jīng)使用了具體術(shù)語(yǔ)，但它們僅用于容易描述本發(fā)明的目的而不用于限制本發(fā)明的范圍。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，除本文記載的示例性實(shí)施方式外，可以做出多種修改而不背離本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的裝置，所述裝置包含: 激光掃描儀，安裝在行駛車輛的前部并配置成實(shí)時(shí)地獲取配置為多個(gè)層的激光掃描儀數(shù)據(jù)； 成像裝置，安裝在所述行駛車輛的前部并配置成獲取影像數(shù)據(jù)；以及 控制器，配置成: 將由所述激光掃描儀獲取的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以提取存在于各層中的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)； 比較所述多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定所述行駛車輛的前方是否存在障礙物；以及 基于障礙物是否被確定存在于所述行駛車輛的前方，將所述激光掃描儀數(shù)據(jù)與所述影像數(shù)據(jù)結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述控制器配置成: 比較所述同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及 當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)滿足預(yù)定條件時(shí)，確定在所述行駛車輛的前方不存在障礙物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中， 所述控制器配置成，當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)在所述第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中被連續(xù)觀察到并且所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)存在于相對(duì)所述行駛車輛的閾值半徑內(nèi)時(shí)，識(shí)別所述測(cè)量數(shù)據(jù)不是障礙物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中， 所述控制器配置成，響應(yīng)于所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)不是障礙物的確定，從所述第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)中移除所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中， 所述控制器配置成，響應(yīng)于所述測(cè)量數(shù)據(jù)被識(shí)別為障礙物的確定，確定包括障礙物的位置、尺寸和類型的障礙物信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中， 所述控制器配置成輸出與所確定的障礙物信息相結(jié)合的影像數(shù)據(jù)。
7.一種使用激光掃描儀來(lái)識(shí)別障礙物的方法，所述方法包括: 在控制器，從安裝在行駛車輛的前部的激光掃描儀中實(shí)時(shí)地接收配置為多個(gè)層的激光掃描儀數(shù)據(jù)； 通過所述控制器，將由所述激光掃描儀提供的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)； 通過所述控制器，將由所述激光掃描儀提供的第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層，以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)； 通過所述控制器，比較在所述第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)； 通過所述控制器，基于所述比較的結(jié)果來(lái)確定何時(shí)在所述行駛車輛的前方存在障礙物；以及 通過所述控制器，將反映是否存在障礙物的激光掃描儀數(shù)據(jù)與由成像裝置獲取的影像數(shù)據(jù)結(jié)合，以輸出所結(jié)合的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中， 所述確定處理包括: 通過所述控制器來(lái)確定，當(dāng)作為所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的比較結(jié)果所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)滿足預(yù)定條件時(shí)，在所述行駛車輛的前方不存在障礙物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中， 所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的比較包括: 通過所述控制器來(lái)比較在所述第一激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否被連續(xù)觀察到；以及 通過所述控制器來(lái)比較在所述第一激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否存在于相對(duì)所述行駛車輛的閾值半徑內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 響應(yīng)于是否存在障礙物的確定，當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)不被識(shí)別為物體時(shí)，通過所述控制器移除所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 響應(yīng)于是否存在障礙物的確定，當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)被識(shí)別為障礙物時(shí)，通過所述控制器確定包括障礙物的位置、尺寸和類型的障礙物信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中， 所述結(jié)合處理包括: 當(dāng)不存在障礙物時(shí)，通過所述控制器輸出所述影像數(shù)據(jù)；以及當(dāng)存在障礙物時(shí)，通過所述控制器將所述影像數(shù)據(jù)與所確定的障礙物信息結(jié)合，以輸出所結(jié)合的影像數(shù)據(jù)。
13.—種包括由控制器執(zhí)行的程序指令的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括: 將由激光掃描儀提供的第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的程序指令； 將由所述激光掃描儀提供的第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)分成多個(gè)層以從各層中提取測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的程序指令； 比較在所述第一激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)層的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的程序指令； 基于所述比較的結(jié)果來(lái)確定何時(shí)在行駛車輛的前方存在障礙物的程序指令；以及將反映是否存在障礙物的激光掃描儀數(shù)據(jù)與由成像裝置獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合以輸出所結(jié)合的圖像的程序指令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括: 當(dāng)作為所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的比較的結(jié)果所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)滿足預(yù)定條件時(shí)，確定在所述行駛車輛的前方不存在障礙物的程序指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括: 比較所述第一激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否被連續(xù)觀察到的程序指令；以及 比較所述第一激光掃描數(shù)據(jù)項(xiàng)和所述第二激光掃描儀數(shù)據(jù)項(xiàng)的同一層中的測(cè)量數(shù)據(jù)，以確定所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)是否存在于相對(duì)所述行駛車輛的閾值半徑內(nèi)的程序指令。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括: 響應(yīng)于是否存在障礙物的確定，當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)不被識(shí)別為物體時(shí)，移除所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)的程序指令。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括: 響應(yīng)于是否存在障礙物的確定，當(dāng)所述測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)被識(shí)別為障礙物時(shí)，確定包括障礙物的位置、尺寸和類型的障礙物信息的程序指令。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括: 當(dāng)不存在障礙物時(shí)，輸出所述影像數(shù)據(jù)的程序指令；以及 當(dāng)存在障礙物時(shí)，將所述影像數(shù)據(jù)與所確定的障礙物信息結(jié)合，以輸出所結(jié)合的影像數(shù)據(jù)的程序指令。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK104424478SQ201310757107
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】柳玟均, 金炫住, 李勛, 金英源, 張炯琁, 崔倍訓(xùn), 金范醒, 金殷泰 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車株式會(huì)社, 延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)