道路负障碍检测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112505724A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011326235.1(22)申请日2020.11.24(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人杨明杨辰兮王春香王冰(74)专利代理机构上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31317代理人刘翠(51)Int.Cl.G01S17/931(2020.01)G01S17/89(2020.01)G01S17/86(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称道路负障碍检测方法及系统(57)摘要本发明提供了一种道路负障碍检测方法，包括：采集载车两侧面道路的单帧环境点云数据和载车运动信息；将单帧环境点云数据根据载车运动信息进行空间叠加，得到多帧融合后的点云数据；将多帧融合后的点云数据进行负边缘提取，获得负边缘曲线，进而判断负障碍及其具体位置，完成对道路负障碍的检测。同时提供了一种道路负障碍检测系统。本发明通过在载车侧面设置专用负障碍物检测补盲激光雷达，大幅提高堤坝、码头等无人驾驶车辆具有坠落风险，提高载车及断崖下方行人、船只等的安全性。CN112505724ACN112505724A权利要求书1/2页1.一种道路负障碍检测方法，其特征在于，包括：采集载车两侧面道路的单帧环境点云数据和载车运动信息；将单帧环境点云数据根据载车运动信息进行空间叠加，得到多帧融合后的点云数据；将多帧融合后的点云数据进行负边缘提取，获得负边缘曲线，进而判断负障碍及其具体位置，完成对道路负障碍的检测。2.根据权利要求1所述的道路负障碍检测方法，其特征在于，所述载车两侧面道路的单帧环境点云数据，通过设置于载车两侧面的补盲激光雷达获取；和/或所述载车运动信息，通过设置于载车上的转角速度采集器获取。3.根据权利要求2所述的道路负障碍检测方法，其特征在于，还包括如下任意一项或任意多项：‑所述补盲激光雷达分别设置于载车侧面上部边缘；‑所述补盲激光雷达分别具有180°覆盖车辆侧面10米以内区域视野的下视能力；‑所述转角速度采集器设置于载车的内部；‑所述转角速度采集器采用两个旋转编码器或惯性导航系统。4.根据权利要求1所述的道路负障碍检测方法，其特征在于，所述将单帧环境点云数据根据载车运动信息进行空间叠加，得到多帧融合后的点云数据，包括：获取载车实时的多个连续单帧环境点云数据，根据帧间点云匹配推算载车位姿变换数据，获得载车实时位姿推算结果；获取载车实时的载车运动信息，包括：舵机转角和速度信息；将得到的载车实时位姿推算结果和载车实时的舵机转角和速度信息相融合，得到融合后的载车航位信息；根据融合后的多个连续单帧载车航位信息，将对应的多个连续单帧环境点云数据，在空间中进行叠加，得到多帧融合后的点云数据。5.根据权利要求1所述的道路负障碍检测方法，其特征在于，所述将多帧融合后的点云数据进行负边缘提取，获得负边缘曲线，包括：获取多帧融合后的点云数据；对获取的多帧融合后的点云数据进行负边缘提取，得到负边缘检测结果点集；对得到的负边缘检测结果点集进行外点滤除，得到外点滤除后的负边缘点集；对负边缘点集进行曲线拟合，得到负边缘曲线。6.一种道路负障碍检测系统，其特征在于，包括：车载传感器模块，该车载传感器模块用于采集载车两侧面道路的单帧环境点云数据和载车运动信息；数据融合模块，该数据融合模块用于将单帧环境点云数据根据载车运动信息进行空间叠加，得到多帧融合后的点云数据；负障碍检测模块，该负障碍检测模块用于将多帧融合后的点云数据进行负边缘提取，获得负边缘曲线，进而判断负障碍及其具体位置，完成对道路负障碍的检测。7.根据权利要求6所述的道路负障碍检测系统，其特征在于，所述车载传感器模块，包括设置于载车两侧面的补盲激光雷达和设置于载车上的转角速度采集器；其中：所述设置于载车两侧面的补盲激光雷达用于采集载车两侧面道路的单帧环境点云数2CN112505724A权利要求书2/2页据；所述设置于载车上的转角速度采集器用于采集载车运动信息。8.根据权利要求7所述的道路负障碍检测系统，其特征在于，还包括如下任意一项或任意多项：‑所述补盲激光雷达分别设置于载车侧面上部边缘；‑所述补盲激光雷达分别具有180°覆盖车辆侧面10米以内区域视野的下视能力；‑所述转角速度采集器设置在载车内部；‑所述转角速度采集器采用两个旋转编码器或惯性导航系统。9.根据权利要求6所述的道路负障碍检测系统，其特征在于，所述数据融合模块，包括激光雷达里程计模块、航位推算模块、航位融合模块和点云叠加模块；其中：所述激光雷达里程计模块，用于获取连续多个单帧环境点云数据，并根据帧间点云匹配推算载车位姿变换数据，获得载车实时位姿推算结果