障碍物定位方法、装置和终端与流程

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种障碍物定位方法、装置和终端。

背景技术：

目前，超声波探测器越来越多的应用在自动驾驶领域。已有量产车型中设置有超声波探测器，通过超声波探测器的独立测距功能识别人车等障碍物，来进行周边全景观测。超声波探测器能够有效反馈障碍物与无人车之间的距离。然而，现有的超声波障碍物检测方法，仅仅是从提升单个超声波的性能特性及硬件安装方式来提高检测效果以及效率，检测结果十分粗糙，并不能得出障碍物和车的相对坐标，不能对障碍物的位置进行精准定位，也无法进行障碍物的环境建模，因此，不能满足无人车场景的需求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种障碍物定位方法、装置和终端，以至少解决现有技术中的以上技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种障碍物定位方法，包括：

在车身上安装至少两个探测器，各所述探测器具有对应的探测区域；

根据所述探测器在所述车身上的安装位置以及各所述探测器对应的探测区域，划分重叠区域；

若有障碍物出现在所述重叠区域中，则根据形成所述重叠区域的各探测器的安装位置计算所述障碍物的位置。

在一种实施方式中，根据所述探测器在所述车身上的安装位置以及各所述探测器对应的探测区域，划分重叠区域，包括：

根据所述车身的轮廓描绘车身边框，并在所述车身边框中标出各所述探测器；

以所述车身边框中车尾边框中点为圆心建立坐标系，并计算各所述探测器对应的探测区域边界坐标；

根据各所述探测器的探测区域边界坐标划分出所述重叠区域。

在一种实施方式中，根据形成所述重叠区域的各探测器的安装位置计算所述障碍物的位置，包括：

在所述坐标系中，计算所述障碍物落入的重叠区域所归属的各探测器的坐标值；

根据各所述探测器的坐标值、所述探测器之间的距离以及所述探测器与所述障碍物之间的距离计算落入重叠区域的障碍物的坐标。

在一种实施方式中，还包括：

根据所述重叠区域以及各所述探测器具有对应的探测区域，划分出未重叠区域；

确定障碍物出现在所述未重叠区域为障碍物位置区域。

第二方面，本发明还提供了一种障碍物定位装置，包括：

安装在车身上的至少两个探测器，各所述探测器具有对应的探测区域；

重叠区域划分模块，用于根据所述探测器在所述车身上的安装位置以及各所述探测器对应的探测区域，划分重叠区域；

障碍物定位模块，用于若有障碍物出现在所述重叠区域中，则根据形成所述重叠区域的各探测器的安装位置计算所述障碍物的位置。

在一种实施方式中，所述重叠区域划分模块包括：

车身边框描绘单元，用于根据所述车身的轮廓描绘车身边框，并在所述车身边框中标出各所述探测器；

探测区域边界坐标计算单元，用于以所述车身边框中车尾边框中点为圆心建立坐标系，并计算各所述探测器对应的探测区域边界坐标；

重叠区域划分单元，用于根据各所述探测器的探测区域边界坐标划分出所述重叠区域。

在一种实施方式中，所述障碍物定位模块包括：

探测器坐标计算单元，用于在所述坐标系中，计算所述障碍物落入的重叠区域所归属的各探测器的坐标值；

障碍物位置计算单元，用于根据各所述探测器的坐标值、所述探测器之间的距离以及所述探测器与所述障碍物之间的距离计算落入重叠区域的障碍物的坐标。

在一种实施方式中，还包括：

未重叠区域障碍物定位模块，用于根据所述重叠区域以及各所述探测器具有对应的探测区域，划分出未重叠区域，确定障碍物出现在所述未重叠区域为障碍物位置区域。

第三方面，本发明实施例提供了一种障碍物定位终端，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，障碍物定位终端的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持障碍物定位终端执行上述第一方面中障碍物定位方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述障碍物定位终端还可以包括通信接口，用于障碍物定位终端与其他设备或通信网络通信。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储障碍物定位装置所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述第一方面中障碍物定位方法为障碍物定位装置所涉及的程序。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：在车身上安装至少两个探测器，每个探测器都有探测区域。如果在多个探测器形成重叠区域中有障碍物出现，则建立坐标系，计算出探测器的坐标，根据探测器的坐标以及各个探测器与障碍物的距离计算障碍物的坐标，对障碍物进行精准定位。如果在多个探测器形成的非重叠区域中有障碍物出现，则将非重叠区域进行划分，估算出障碍物的位置。通过探测器在无人车上安装的个数的变换以及探测器的探测区域的多种组合，可以最大程度的识别周围的障碍物分布情况，使得无人车可以根据周边障碍物的场景进行合理的行驶规划。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例提供的一种障碍物定位方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种障碍物定位方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种障碍物定位方法流程图；

图4为本发明实施例提供的探测器的重叠区域和未重叠区域中障碍物定位示意图；

图5为本发明实施例提供的一种障碍物定位装置框图；

图6为本发明实施例提供的另一种障碍物定位装置框图；

图7为本发明实施例提供的另一种障碍物定位装置框图；

图8为本发明实施例提供的一种障碍物定位终端示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

实施例一

在一种具体实施方式中，如图1所示，提供的一种障碍物定位方法流程图，所述方法包括：

步骤s10：在车身上安装至少两个探测器，各探测器具有对应的探测区域。

步骤s20：根据探测器在车身上的安装位置以及各探测器对应的探测区域，划分重叠区域。

步骤s30：若有障碍物出现在所述重叠区域中，则根据形成重叠区域的各探测器的安装位置计算障碍物的位置。

在一种示例中，探测器可安装于车头、车尾以及车身侧面等位置。如果在车前方的两侧设置探测器，可以保证良好的超声波覆盖面即和探测效果。探测器能够探测到处于探测区域的障碍物。探测器的类型有多种，例如可以是超声波探测器或者红外激光探测器等，只要能够探测到障碍物的探测器均在本实施方式的保护范围内。在本实施方式中，驱动超声波探测器发送超声波信号，获取由超声波探测器接收的回波信号，在回波信号的幅值大于幅值阈值时，确定检测到障碍物。探测器的个数以及在车身的安装位置不做限定，只要至少两个探测器的探测区域之间有重叠区域即可。此外，可通过增加探测器的数量来增加重叠区域的面积，以使得更多的障碍物落入重叠区域内。

如果有两个或多个探测器的探测区域重叠，在重叠区域中有障碍物出现，则可建立坐标系，计算给重叠区域做贡献的探测器的坐标，进一步计算出障碍物的坐标。通过探测器个数和位置的变换，能够组合出多种重叠区域，可以最大程度的识别汽车周围的障碍物分布情况，使得汽车可以根据周边障碍物的场景进行合理的行驶规划。

在一种实施方式中，如图2所示，步骤s20，包括：

步骤s201：根据车身的轮廓描绘车身边框，并在车身边框中标出各探测器；

步骤s202：以车身边框中车尾边框中点为圆心建立坐标系，并计算各探测器对应的探测区域边界坐标；

步骤s203：根据各探测器的探测区域边界坐标划分出重叠区域。

在一种示例中，通过建立坐标系，确定探测器的位置，能够更加精确的计算障碍物的位置，而探测器的位置确定依赖于。在本实施方式中，对车身进行边框描绘，并在车身边框中标出各个探测器。探测器可以安装在车头、车尾以及侧面的任意位置。如图4所示，以车身边框d中车尾边框中点为圆心o建立坐标系，选取车身的竖直对称轴为纵轴即y轴，垂直于纵轴且水平向右两端延伸的为横轴即x轴。在此坐标系中标定各个探测器的坐标，如探测a、探测器b以及探测器c。由于每个探测器的探测区域可能不同，所以，在坐标系中标定出每个探测器的探测区域的边界坐标，即探测器的包络图坐标。在计算探测器的包络图坐标时，由于受到探测器位置、车的长宽、形状轮廓、后视镜等关键点的影响，超声波的实际探测区域和标准探测区域有差别，所以，探测区域的边界坐标根据实际探测区域进行计算。最后根据各探测器的探测区域边界坐标划分出重叠区域e，以便于在重叠区域e中监控是否有障碍物p进入，进而计算进入重叠区域e的障碍物p的位置。

在一种实施方式中，如图2所示，步骤s30，包括：

步骤s301：在坐标系中，计算障碍物落入的重叠区域所归属的各探测器的坐标值；

步骤s302：根据各探测器的坐标值、探测器之间的距离以及探测器与障碍物之间的距离计算落入重叠区域的障碍物的坐标。

在一种示例中，按照上述步骤划分出的重叠区域可能有多个。在每个重叠区域中，为此重叠区域做出贡献的探测器可能不同。因此，要提取或者计算障碍物落入的重叠区域所归属的各探测器的坐标值。通过两个探头的自身坐标，例如，第一探测器的坐标点s1、第二探测器的坐标点s2、第一探测器和第二探测器之间的线段s1s2与y＝0的水平线夹角，以及第一探测器和第二探测器之间的线段s1s2与第一探测器与障碍物的夹角θ来计算障碍物的坐标。具体的计算过程，在此不再赘述。

在一种实施方式中，如图3所示，所述方法还包括：

步骤s40，根据重叠区域以及各探测器具有对应的探测区域，划分出未重叠区域，确定障碍物出现在未重叠区域为障碍物位置区域。

如图4所示，在一种示例中，一些探测器的探测区域可以包括重叠区域e的部分和为重叠区域f的部分，当障碍物p’出现在未重叠区域f的部分时，只能根据未重叠区域f的部分的大小和形状确定障碍物p’的位置。

实施例二

在一种具体的实施方式中，如图5所示，提供了一种障碍物定位装置，包括：

安装在车身上的至少两个探测器10，各探测器具有对应的探测区域；

重叠区域划分模块20，用于根据探测器在车身上的安装位置以及各探测器对应的探测区域，划分重叠区域；

障碍物定位模块30，用于若有障碍物出现在重叠区域中，则根据形成重叠区域的各探测器的安装位置计算障碍物的位置。

在一种实施方式中，如图6所示，重叠区域划分模块20包括：

车身边框描绘单元201，用于根据车身的轮廓描绘车身边框，并在车身边框中标出各探测器；

探测区域边界坐标计算单元202，用于以车身边框中车尾边框中点为圆心建立坐标系，并计算各探测器对应的探测区域边界坐标；

重叠区域划分单元203，用于根据各探测器的探测区域边界坐标划分出重叠区域。

在一种实施方式中，如图6所示，障碍物定位模块30包括：

探测器坐标计算单元301，用于在坐标系中，计算障碍物落入的重叠区域所归属的各探测器的坐标值；

障碍物位置计算单元302，用于根据各探测器的坐标值、探测器之间的距离以及探测器与障碍物之间的距离计算落入重叠区域的障碍物的坐标。

在一种实施方式中，如图7所示，还包括：

未重叠区域障碍物定位模块40，用于根据重叠区域以及各探测器具有对应的探测区域，划分出未重叠区域，确定障碍物出现在未重叠区域为障碍物位置区域。

实施例三

本发明实施例提供了一种障碍物定位终端，如图8所示，包括：

存储器400和处理器500，存储器400内存储有可在处理器500上运行的计算机程序。处理器500执行所述计算机程序时实现上述实施例中的障碍物定位方法。存储器400和处理器500的数量可以为一个或多个。

通信接口600，用于存储器400和处理器500与外部进行通信。

存储器400可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器400、处理器500以及通信接口600独立实现，则存储器400、处理器500以及通信接口600可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(isa，industrystandardarchitecture)总线、外部设备互连(pci，peripheralcomponent)总线或扩展工业标准体系结构(eisa，extendedindustrystandardcomponent)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器400、处理器500以及通信接口600集成在一块芯片上，则存储器400、处理器500及通信接口600可以通过内部接口完成相互间的通信。

实施例四

一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如实施例一包括的任一所述的障碍物定位方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。