【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及車輛碰撞檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于七圓法的車輛碰撞檢測方法。
技術(shù)介紹
1、為了保證無人駕駛車輛能夠安全行駛，因此，無人駕駛車輛在路徑上行駛時(shí)，會不斷的進(jìn)行碰撞檢測，保證無人駕駛車輛不會與行駛途中的障礙物發(fā)生碰撞。無人車在規(guī)劃路徑時(shí)，會將路徑離散成一個(gè)一個(gè)的路點(diǎn)進(jìn)行存儲，而對路徑進(jìn)行碰撞檢測，就需要對路徑上所有的離散點(diǎn)進(jìn)行碰撞檢測。
2、一般碰撞檢測方法的選擇，常與無人駕駛中的地圖和障礙物數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)?，F(xiàn)有碰撞檢測方法中，常使用柵格遍歷法和矢量法。
3、柵格遍歷法：首先將整個(gè)連續(xù)的空間分割成離散、等體積的小柵格，形成局部柵格圖；再將障礙物在離散空間中進(jìn)行投影，在投影后的局部柵格圖上對柵格占據(jù)與否進(jìn)行標(biāo)注；最后通過判斷車輛邊框模型在柵格地圖中占據(jù)的每個(gè)柵格是否被障礙物所占用，從而判斷無人車是否碰撞。該方法精度依賴于柵格分辨率，而且當(dāng)車輛航向不為垂直或水平時(shí)，需要額外的計(jì)算來確定車輛邊框覆蓋的柵格區(qū)域，并且當(dāng)車輛尺寸增加，遍歷的柵格數(shù)也隨之增加。因此，此方法在規(guī)劃的每個(gè)路徑點(diǎn)處進(jìn)行柵格遍歷時(shí)會大大增加系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)擔(dān)。例如，一輛長為5米，寬為2米的車輛，在分辨率為0.2米的柵格圖中所占據(jù)的柵格數(shù)為250，當(dāng)路徑長度為50米，路點(diǎn)間隔為0.5米時(shí)，整條路徑需要遍歷的總柵格數(shù)為25000。由此可知，柵格遍歷會產(chǎn)生相當(dāng)大的耗時(shí)，從而使碰撞檢測不滿足實(shí)時(shí)性的要求。
4、矢量法：將感知到的障礙物進(jìn)行輪廓封裝，形成包圍盒。而后將車輛碰撞邊框所形成矢量圖形與包圍盒一一進(jìn)行比較，通過判斷兩者是否重
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對上述存在的問題，提供一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，它計(jì)算量小，檢測精度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，包括以下步驟：
3、1)分別根據(jù)激光雷達(dá)和相機(jī)建立無人車身周圍環(huán)境的局部柵格圖；
4、2)遍歷局部柵格圖中所有柵格，計(jì)算各柵格距離其最近的障礙物柵格的距離，并將該距離存儲在該柵格；
5、3)將無人車投影到局部柵格圖中，并在投影到局部柵格圖中的無人車上建立七圓碰撞模型，所述七圓碰撞模型建立步驟為：
6、3.1)將投影到局部柵格圖中的無人車沿長度方向平均分成四個(gè)大小相同的中矩形；
7、3.2)將無人車兩端的中矩形分別沿?zé)o人車寬度方向平均分成兩個(gè)大小相同的小矩形；
8、3.3)以無人車的中心點(diǎn)為圓心，建立無人車的大外接圓，分別以無人車中部兩個(gè)中矩形的中心點(diǎn)為圓心，建立中矩形的中外接圓，分別以無人車兩端的四個(gè)小矩形的中心點(diǎn)為圓心，建立小矩形的小外接圓，完成七圓碰撞模型；
9、4)碰撞檢查；
10、將路徑離散點(diǎn)作為無人車投影中心點(diǎn)，若距離無人車最近障礙物的距離大于大外接圓半徑，則無人車不會碰撞，若距離無人車最近障礙物的距離小于等于大外接圓半徑，則判斷距離無人車最近障礙物的距離與所有中外接圓、小外接圓的半徑，若距離無人車最近障礙物的距離大于所有中外接圓、小外接圓的半徑，則無人車不會碰撞，否則無人車發(fā)生碰撞。
11、優(yōu)選地，所述步驟1)中，建立局部柵格圖的步驟為：
12、1.1)通過無人車的激光雷達(dá)和相機(jī)分別采集點(diǎn)云；
13、1.2)通過卡爾曼濾波將激光雷達(dá)采集的點(diǎn)云與相機(jī)采集的點(diǎn)云進(jìn)行融合，形成點(diǎn)云融合圖；
14、1.3)將點(diǎn)云融合圖中的地面道路點(diǎn)云去除；
15、1.4)將去除地面道路點(diǎn)云后的點(diǎn)云融合圖投影到車身坐標(biāo)系的二維平面的柵格圖中，通過二值化法將障礙物標(biāo)注在柵格圖中。
16、優(yōu)選地，所述步驟1.3)中,采用區(qū)域生長法去除地面道路點(diǎn)云。
17、優(yōu)選地，所述步驟1.4)中,二值化法標(biāo)注障礙物的過程為：若柵格圖中的柵格有投影的點(diǎn)云，該柵格即為障礙物，標(biāo)為黑色，若柵格圖中的柵格沒有投影的點(diǎn)云，該柵格不為障礙物，標(biāo)為白色。
18、優(yōu)選地，所述步驟2)中，采用opencv距離變換函數(shù)計(jì)算各柵格距離其最近的障礙物柵格的距離。
19、本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：本專利技術(shù)的七圓碰撞模型構(gòu)成了兩層碰撞檢測標(biāo)準(zhǔn)，采用大外接圓作為第一層粗檢測，可以迅速判斷出無人車與障礙物是否碰撞，大大降低了計(jì)算量，節(jié)約了計(jì)算資源，而內(nèi)部的其余六個(gè)外接圓在最大程度上覆蓋了無人車的空間占據(jù)情況，將六個(gè)內(nèi)部外接圓作為第二層精檢測，進(jìn)一步提升了無人車碰撞檢測精度，增大了無人車行駛的安全性且計(jì)算量較小。本專利技術(shù)能夠滿足無人車輛的所需的實(shí)時(shí)性的碰撞檢測的需求。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟1)中，建立局部柵格圖的步驟為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟1.3)中,采用區(qū)域生長法去除地面道路點(diǎn)云。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟1.4)中,二值化法標(biāo)注障礙物的過程為：若柵格圖中的柵格有投影的點(diǎn)云，該柵格即為障礙物，標(biāo)為黑色，若柵格圖中的柵格沒有投影的點(diǎn)云，該柵格不為障礙物，標(biāo)為白色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟2)中，采用opencv距離變換函數(shù)計(jì)算各柵格距離其最近的障礙物柵格的距離。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟1)中，建立局部柵格圖的步驟為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于七圓法的無人車碰撞檢測方法，其特征在于：所述步驟1.3)中,采用區(qū)域生長法去除地面道路點(diǎn)云。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張曉威，楊洋，陳杰，李俊辰，燕明哲，謝川人，劉海，黃青龍，張文雄，
申請(專利權(quán))人：重慶長安工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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