交通环境感知的方法及装置与流程

本公开涉及一种交通环境感知的方法及装置，特别是涉及一种利用路侧装置感知交通环境的方法及装置。

背景技术：

如何改善行车安全，一直以来是业界的努力方向。有许多厂商开发出利用视频摄影机、雷达成像、光达(lidar)、超声波传感器感知车辆周围的障碍物，藉以提醒驾驶注意路况。

然而，装设于车辆上的摄影机或雷达一般只能对某个或者某几个方向的区域进行监测。而当车辆在转弯或处于视觉盲点的情况时，摄影机无法拍摄到其他车辆的状况，且雷达的监测也会由于障碍物的阻挡而无法获得未知盲点领域的车辆情况。这样，摄影机或雷达无法感知的空白区域就可能对车辆安全产生威胁，产生发生碰撞的风险，从而降低了车辆的行车安全性。

有鉴于此，本发明提出一种交通环境感知的方法及装置，以改善上述缺点并提升行车安全性。

技术实现要素：

以下公开的内容仅为示例性的，且不意指以任何方式加以限制。除所述说明方面、实施方式和特征之外，透过参照附图和下述具体实施方式，其他方面、实施方式和特征也将显而易见。即，以下公开的内容被提供以介绍概念、重点、益处及本文所描述新颖且非显而易见的技术优势。所选择，非所有的，实施例将进一步详细描述如下。因此，以下公开的内容并不意旨在所要求保护主题的必要特征，也不意旨在决定所要求保护主题的范围中使用。

因此，本发明之主要目的即在于提供一种交通环境感知的方法及装置，以改善上述缺点。

本公开提出一种交通环境感知的方法，适用于电子装置，上述方法包括：通过侦测上述电子装置第一侦测范围内的环境产生本地对象信息，其中上述本地对象信息至少包括在上述第一侦测范围内的本地对象的第一位置分布信息；接收由至少一节点所传送的外地对象信息，其中上述外地对象信息至少包括在上述节点之一第二侦测范围内的外地对象的第二位置分布信息；以及根据上述本地对象信息以及上述外地对象信息产生对象整合信息。

在一些实施例中，上述本地对象信息还包括上述电子装置之一标识符及第一绝对位置数据，上述外地对象信息还包括上述节点之一标识符及第二绝对位置数据。

在一些实施例中，上述第一位置分布信息系包括上述本地对象相对于上述电子装置的相对位置数据，而上述第二位置分布信息系包括上述外地对象相对于上述节点的相对位置数据。

在一些实施例中，根据上述本地对象信息以及上述外地对象信息产生一对象整合信息的步骤还包括：根据上述第一绝对位置数据、上述第二绝对位置数据、上述第一位置分布信息及上述第二位置分布信息取得上述本地对象的绝对位置数据及上述外地对象的绝对位置数据；判断上述本地对象的上述绝对位置数据是否相同于上述外地对象的上述绝对位置数据；以及当上述本地对象的上述绝对位置数据不相同于上述外地对象的上述绝对位置数据时，整合上述本地对象信息及上述外地对象信息以产生上述对象整合信息。

在一些实施例中，上述本地对象信息还包括本地时间戳，且上述外地对象信息还包括外地时间戳。

在一些实施例中，根据上述本地对象信息以及上述外地对象信息产生对象整合信息的步骤还包括：判断上述本地时间戳与上述外地时间戳之间的差值是否大于一更新周期；以及当上述差值未大于上述更新周期时，删去上述外部对象信息。

在一些实施例中，上述更新频率为上述电子装置在一时间周期内产生上述本地对象信息的次数。

在一些实施例中，上述电子装置为车载装置。

在一些实施例中，上述电子装置是路侧装置，上述方法还包括：广播上述对象整合信息。

在一些实施例中，上述节点为路侧装置或车载装置。

本公开提出一种交通环境感知的装置，包括：一个或多个处理器；以及一个或多个计算机储存媒体，储存计算机可读取指令，其中上述处理器使用上述计算机储存媒体以执行：通过侦测上述装置第一侦测范围内的环境产生本地对象信息，其中上述本地对象信息至少包括在上述第一侦测范围内的本地对象的第一位置分布信息；接收由至少一节点所传送的外地对象信息，其中上述外地对象信息至少包括在上述节点之一第二侦测范围内的外地对象的第二位置分布信息；以及根据上述本地对象信息以及上述外地对象信息产生对象整合信息。

附图说明

图1a～1b显示根据本公开实施例所述的交通环境感知系统的示意图。

图2显示根据本公开实施例所述的交通环境感知的方法的流程图。

图3显示根据本公开实施例所述的电子装置根据本地对象信息以及外地对象信息产生对象整合信息的方法的流程图。

图4a显示车载终端侦测对象的示意图。

图4b显示根据本公开实施例的车载终端利用对象整合信息侦测对象的示意图。

图5显示用以实现本发明实施例的示例性操作环境。

具体实施方式

在下文中将参考附图对本公开的各方面进行更充分的描述。然而，本公开可以具体化成许多不同形式且不应解释为局限于贯穿本公开所呈现的任何特定结构或功能。相反地，提供这些方面将使得本公开周全且完整，并且本公开将给本领域技术人员充分地传达本公开的范围。基于本文所教导的内容，本领域的技术人员应意识到，无论是单独还是结合本公开的任何其它方面实现本文所公开的任何方面，本公开的范围旨在涵盖本文中所公开的任何方面。例如，可以使用本文所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外，除了本文所提出本公开的多个方面之外，本公开的范围更旨在涵盖使用其它结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。应可理解，其可透过申请专利范围的一个或多个组件具体化本文所公开的任何方面。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本公开的任何方面或本文描述为“示例性”的设计不一定被解释为优选于或优于本公开或设计的其他方面。此外，相同的数字在所有若干图标中指示相同的组件，且除非在描述中另有指定，冠词“一”和“上述”包含复数的参考。

可以理解，当组件被称为被“连接”或“耦接”至另一组件时，该组件可被直接地连接到或耦接至另一组件或者可存在中间组件。相反地，当该组件被称为被“直接连接”或“直接耦接”至到另一组件时，则不存在中间组件。用于描述组件之间的关系的其他词语应以类似方式被解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”等方式)。

图1a～1b显示根据本公开实施例所述的交通环境感知系统100的示意图。详细而言，交通环境感知系统100系为以车对路侧(vehicle-to-roadside，v2r)通信为基础的系统。如第1a图所示，交通环境感知系统100可包括路侧装置(roadsideunit，rsu)110a、110b及110c以及车载装置120。路侧装置110a、110b及110c设置于固定位置，例如：十字路口或道路边缘等，用以与一个或多个具有移动能力的车载装置120进行通信及与路侧装置彼此之间进行通信。举例来说，在一些实施例中，路侧装置110a、110b及110c可与车载装置120形成v2r通信网络彼此通信。车载装置120可为道路上行驶中具备车载装置(onboardunit，obu)或具备通信能力的车辆(vehicle)。

每一路侧装置110a、110b及110c可通过传感器(例如：摄影机、雷达、光达)周期性地侦测每一路侧装置各自特定侦测范围内的环境，产生本地对象信息，而车载装置120也可通过传感器(例如：摄影机、雷达、光达)周期性地侦测车载装置120之一特定侦测范围内的环境，产生本地对象信息，如第1b图所示。

以路侧装置110a为例，路侧装置110a可侦测路侧装置110a之第一侦测范围110a内的环境，并产生第一本地对象信息，其中第一本地对象信息包括路侧装置110a之一标识符及绝对位置数据、本地时间戳、在第一侦测范围110a内的本地对象a1、a2、a3、130的第一位置分布信息。本地时间戳为产生第一本地对象信息的时间。如第1b图所示，路侧装置110a的本地时间戳为$gpgga055730.367。第一位置分布信息系包括本地对象a1、a2、a3、130相对于路侧装置110a的相对位置数据。此外，第一本地对象信息更可包括所有被侦测到对象(包含非关键、不完整、完整对象)的3d信息，例如，每一对象系为一长方体，而长方体具有8个顶点，如p1、p2、…、p8。而每一对象的3d信息系由上述8个顶点(p1、p2、…、p8)的三维坐标所组成。由于对象130对于路侧装置110a系为一不完整对象，因此对象130在第一本地对象信息中仅以部份呈现，如第1b图所示。

以路侧装置110b为例，路侧装置110b可侦测路侧装置110b之第二侦测范围110b内的环境，并产生第二本地对象信息，其中第二本地对象信息包括路侧装置110之一标识符及绝对位置数据、本地时间戳、在第二侦测范围110b内的本地对象b1、b2、b3、130的第二位置分布信息。本地时间戳为产生第二本地对象信息的时间。如第1b图所示，路侧装置110b的本地时间戳为$gpgga055730.368。第二位置分布信息系包括本地对象b1、b2、b3、130相对于路侧装置110b的相对位置数据。由于对象130对于路侧装置110b系为一不完整对象，因此对象130在第二本地对象信息中仅以部份呈现，如第1b图所示。

以路侧装置110c为例，路侧装置110c可侦测路侧装置110c之第三侦测范围110c内的环境，并产生第三本地对象信息，其中第三本地对象信息包括路侧装置110c之一标识符及绝对位置数据、本地时间戳、在第三侦测范围110c内的本地对象130、133、134的第三位置分布信息。本地时间戳为产生第三本地对象信息的时间。如第1b图所示，路侧装置110c的本地时间戳为$gpgga055730.369。第三位置分布信息系包括本地对象130、133、134相对于路侧装置110c的相对位置数据。由于对象130对于路侧装置110c系为一不完整对象，因此对象130在第三本地对象信息中仅以部份呈现，如第1b图所示。

以车载装置120为例，车载装置120可侦测路侧装置110c的第四侦测范围120a内的环境，并产生第四本地对象信息，其中第四本地对象信息包括车载装置120之一标识符及绝对位置数据、本地时间戳、在第四侦测范围120a内的本地对象131、132的第四位置分布信息。本地时间戳为产生第四本地对象信息的时间。如第1b图所示，车载装置120的本地时间戳为$gpgga055730.368。第四位置分布信息系包括本地对象131、132相对于行动节点120的相对位置数据。

当每一装置(路侧装置110a、110b、110c或车载装置120)产生各自的本地对象信息后，每一装置会将本地对象信息广播出去。说明性地，每一装置(路侧装置110a、110b、110c或车载装置120)产生各自的对象信息被称为本地对象信息。而由一装置接收从其他装置所广播的对象信息被称为外地对象信息。举例来说，路侧装置110a产生并广播第一本地对象信息。路侧装置110b接收路侧装置110a所广播的第一本地对象信息。对于路侧装置110b而言，第一本地对象信息被视为外地对象信息。而路侧装置110b所产生的对象信息才称为本地对象信息。

当装置(路侧装置110a、110b、110c或车载装置120其中之一)收到由其他装置所广播之外地对象信息时，装置可根据本地对象信息以及外地对象信息产生对象整合信息，并广播上述对象整合信息。在实施例中，对象整合信息更可包括字段，其中上述字段系记录对象整合信息系由哪些装置的对象信息所整合。

在实施例中，车载装置可广播车载装置的行进方向。路侧装置接收行进方向后，可判断本地对象是否位于沿着车载装置行进方向的特定范围(freespace)内。当本地对象有一部分并未位于上述特定范围内时，路侧装置可标记未位于上述特定范围内的对象为非关键对象。举例来说，如图1a～1b所示，路侧装置110a可标记本地对象a1、a2、a3为非关键对象。当本地对象有一部分位于上述特定范围内时，路侧装置可标记在上述特定范围内的对象为完整信息对象或不完整信息对象。举例来说，如图1a～1b所示，路侧装置110c可标记本地对象130为不完整信息对象，并标记本地对象133、134为完整对象。

应可理解，图1a～1b所示的路侧装置110a、110b、110c及车载装置120系交通环境感知系统100架构的示例。图1a～1b所示的每个组件可经由任何类型的电子装置来实现，像是参考图5描述的电子装置500，如图5所示。

图2显示根据本公开实施例所述的交通环境感知的方法200的流程图。此方法可执行于如图1a～1b所示之交通环境感知系统100中的电子装置(路侧装置110a、110b、110c或车载装置120其中之一)。

在步骤s205中，电子装置通过侦测电子装置第一侦测范围内的环境产生本地对象信息，其中本地对象信息至少包括在第一侦测范围内的本地对象的第一位置分布信息。在实施例中，本地对象信息还包括电子装置之一标识符及第一绝对位置数据、本地时间戳，而第一位置分布信息系包括本地对象相对于电子装置的相对位置数据。

接着，在步骤s210中，电子装置接收由至少一节点所传送的外地对象信息，其中外地对象信息至少包括在节点之一第二侦测范围内的外地对象的第二位置分布信息。在实施例中，外地对象信息还包括上述节点之一标识符、第二绝对位置数据及外地时间戳，而第二位置分布信息系包括外地对象相对于节点的相对位置数据。

在步骤s215中，电子装置根据本地对象信息以及外地对象信息产生对象整合信息。在实施例中，电子装置及节点系为路侧装置或车载装置。在另一实施例中，当电子装置为路侧装置时，在步骤s215执行完后，电子装置更广播上述对象整合信息。

下方将详细说明在步骤s215中电子装置如何根据本地对象信息以及外地对象信息产生对象整合信息。图3显示根据本公开实施例所述的电子装置根据本地对象信息以及外地对象信息产生对象整合信息的方法300的流程图。

在步骤s305中，电子装置判断本地时间戳与外地时间戳之间的差值是否大于更新周期，其中上述更新周期系为电子装置再次产生本地对象信息的间隔时间。当上述差值不大于更新周期时(在步骤s305中的“否”)，在步骤s310中，电子装置根据第一绝对位置数据、第二绝对位置数据、第一位置分布信息及第二位置分布信息取得本地对象的绝对位置数据及外地对象的绝对位置数据。更详细地说明，电子装置可采用gps讯号的载波相位信息的实时动态法(realtimekinematics，rtk)统一电子装置与节点之间的坐标系，以取得本地对象的绝对位置数据及外地对象的绝对位置数据。

接着，在步骤s315中，电子装置判断本地对象的绝对位置数据是否相同于外地对象的上述绝对位置数据。在实施例中，当本地对象的位置中心与外地对象的位置中心之间的距离小于第一默认值(例如，0.5公尺)且本地对象的高度与外地对象的高度之间的高度差值小于第二默认值(例如，0.1公尺)时，电子装置判断本地对象的绝对位置数据相同于外地对象的上述绝对位置数据。换言之，电子装置判断本地对象与外地对象系为同一对象。在另一实施例中，电子装置亦可利用3d算法来判断本地对象的绝对位置数据是否相同于外地对象的上述绝对位置数据。示例性的3d算法可用表面顶点特征来确定在接缝处是否平滑、用分布直方图的特征(featuresofdistributionhistogram)的方式比较、将两者数据投影为2d平面，并以凸包(convexhull)方式取得外壳来判断接缝点是否合理、以神经网络方式学习判断，以分群(clustering)判断是否同一群等方式来判断本地对象与外地对象是否为同一对象。

当判断本地对象的绝对位置数据不相同于外地对象的绝对位置数据时(在步骤s315中的“否”)，在步骤s320中，电子装置整合本地对象信息及外地对象信息以产生对象整合信息。更详细地说明，电子装置缝合本地对象信息及外地对象信息以产生对象整合信息，其中上述对象整合信息组合由电子装置及节点所侦测到场景的部分，以给出场景宽广的最终信息(例如，最终影像)。

回到步骤s305，当上述差值大于更新周期时(在步骤s305中的“是”)，在步骤s325中，电子装置删去上述外部对象信息。换句话说，此外部对象信息可能已不符合目前的状况，因此电子装置不采用此外部对象信息。

回到步骤s315，当判断本地对象的绝对位置数据相同于外地对象的绝对位置数据时(在步骤s315中的“是”)，在步骤s330中，电子装置不整合本地对象信息及外地对象信息。换句话说，节点所侦测到的外部对象信息可能相同于电子装置所侦测到的本地对象信息，因此电子装置不做任何动作。

图4a显示车载装置410侦测对象的示意图。如图4a所示，由于装设于车载装置410上的摄影机或雷达仅能从某一方向对区域420进行监测，因此车载装置410易将对象a及对象b视为同一对象430。图4b显示根据本公开实施例的车载装置410利用对象整合信息侦测对象的示意图。如图4b所示，透过路侧装置401及路侧装置402所广播之对象整合信息，车载装置410可根据对象整合信息从不同方向对区域420进行监测，以分辨对象a及对象b。

如上所述，透过本公开的用于交通环境感知的方法及装置，车辆装置可取得由路侧设备所缝合的对象整合信息，以多方向取得盲点领域的情况，提高了车辆的行车安全性。

对于本发明已描述的实施例，下文描述了可以实现本发明实施例的示例性操作环境。具体参考图5，图5显示用以实现本发明实施例的示例性操作环境，一般可被视为电子装置500。电子装置500仅为一合适计算环境的一个示例，并不意图暗示对本发明使用或功能范围的任何限制。电子装置500也不应被解释为具有与所示组件任一或组合相关任何的依赖性或要求。

本发明可在计算机程序码或机器可使用指令来执行本发明，指令可为程序模块的计算机可执行指令，其程序模块由计算机或其它机器，例如个人数字助理或其它便携设备执行。一般而言，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，程序模块指的是执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序代码。本发明可在各种系统配置中实现，包括便携设备、消费者电子产品、通用计算机、更专业的计算装置等。本发明还可在分布式计算环境中实现，处理由通信网络所链接的装置。

参考图5。电子装置500包括直接或间接耦接以下装置的总线510、内存512、一个或多个处理器514、一个或多个显示组件516、输入/输出(i/o)端口518、输入/输出(i/o)组件520以及说明性电源供应器522。总线510表示可为一个或多个总线的组件(例如，地址总线、数据总线或其组合)。虽然图5的各个方块为简要起见以线示出，实际上，各个组件的分界并不是具体的，例如，可将显示设备的呈现组件视为i/o组件；处理器可具有内存。

计算装置500一般包括各种计算机可读取媒体。计算机可读取媒体可以是可被计算装置500存取的任何可用媒体，该媒体同时包括易挥发性和非易挥发性媒体、可移动和不可移动媒体。举例但不局限于，计算机可读取媒体可包括计算机储存媒体和通信媒体。计算机可读取媒体同时包括在用于储存像是计算机可读取指令、数据结构、程序模块或其它数据之类信息的任何方法或技术中实现的易挥发性性和非易挥发性媒体、可移动和不可移动媒体。计算机储存媒体包括但不局限于ram、rom、eeprom、闪存或其它内存技术、cd-rom、数字多功能光盘(dvd)或其它光盘储存装置、磁盘、磁盘、磁盘储存装置或其它磁储存装置，或可用于储存所需的信息并且可被计算装置500存取的其它任何媒体。计算机储存媒体本身不包括信号。

通信媒体一般包含计算机可读取指令、数据结构、程序模块或其它采用诸如载波或其他传输机制之类的模块化数据讯号形式的数据，并包括任何信息传递媒体。术语“模块化数据讯号”指具有一个或多个特征集合或以在讯号中编码信息之一方式更改的讯号。举例但不局限于，通信媒体包括像是有线网络或直接有线连接的有线媒体及无线媒体，像是声频、射频、红外线以及其它无线媒体。上述媒体的组合包括在计算机可读取媒体的范围内。

内存512包括以易挥发性和非易挥发性内存形式的计算机储存媒体。内存可为可移动、不移动或可以为这两种的组合。示例性硬件装置包括固态内存、硬盘驱动器、光盘驱动器等。电子装置500包括一个或多个处理器，其读取来自像是内存512或i/o组件520各实体的数据。显示组件516向用户或其它装置显示数据指示。示例性显示组件包括显示设备、扬声器、打印组件、振动组件等。

i/o端口518允许电子装置500逻辑连接到包括i/o组件520的其它装置，一些此种装置为内建装置。示例性组件包括麦克风、游戏杆、游戏板、碟形卫星讯号接收器、扫描仪、打印机、无线装置等。i/o组件520可提供自然用户接口，用于处理用户生成的姿势、声音或其它生理输入。在一些例子中，这些输入可被传送到合适的网络组件以便进一步处理。电子装置500可装备有深度照相机，像是立体照相机系统、红外线照相机系统、rgb照相机系统和这些系统的组合，以侦测与识别对象。此外，电子装置500可以装备有传感器(例如：雷达、光达)周期性地感测周遭感测范围内的邻近环境，产生表示自身与周遭环境关联的传感器信息。再者，电子装置500可以装备有侦测运动的加速度计或陀螺仪。加速度计或陀螺仪的输出可被提供给电子装置500显示。

此外，电子装置500中之处理器514也可执行内存512中之程序及指令以呈现上述实施例所述的动作和步骤，或其它在说明书中内容之描述。

在此所公开程序之任何具体顺序或分层的步骤纯为一举例的方式。基于设计上的偏好，必须了解到程序上的任何具体顺序或分层的步骤可在此文件所公开的范围内被重新安排。伴随的方法权利要求以示例顺序呈现出各种步骤的组件，也因此不应被此所展示的特定顺序或阶层所限制。

申请专利范围中用以修饰组件之“第一”、“第二”、“第三”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各组件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同组件。

虽然本公开已以实施范例公开如上，然其并非用以限定本案，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本案的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

【符号说明】

100交通环境感知系统

110a、110b、110c路侧装置

110a、110b、110c侦测范围

120车载装置

120a侦测范围

a1、a2、a3、b1、b2、b3非关键对象

130不完整对象

131、132、133、134完整对象

200方法

s205、s210、s215步骤

300方法

s305、s310、s315、s320、s325、s330步骤

401、402路侧装置

410车载装置

420区域

430对象

a、b对象

500计算装置

510总线

512内存

514处理器

516显示组件

518i/o端口

520i/o组件

522电源供应器