近距离障碍物的光达侦测装置及其方法.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CN109901193A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201811467891.6(22)申请日2018.12.03(71)申请人财团法人车辆研究测试中心地址中国台湾彰化县(72)发明人萧翔民陈盈仁许立佑(74)专利代理机构北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司11139代理人孙皓晨侯奇慧(51)Int.Cl.G01S17/93(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称近距离障碍物的光达侦测装置及其方法(57)摘要本发明公开了一种近距离障碍物的光达侦测装置及其方法，其利用四个二维光达扫描障碍物，以取得障碍物对应的原始点云数据，其包含障碍物相对车辆的相对距离、相对角度与相对速度。接着，将点云数据分成对应障碍物的点云群组，并依据点云群组的轮廓取得障碍物的边界长度。最后，利用卡尔曼滤波法与外插法预测并追踪动态障碍物的动作路径，且传送对应动态障碍物的相对速度与边界长度予自动驾驶控制装置使用，又根据相对距离取得最接近车辆的动态障碍物的坐标，以传送坐标予自动驾驶控制装置使用，进而有效侦测障碍物。CN109901193ACN109901193A权利要求书1/2页1.一种近距离障碍物的光达侦测装置，其设于一车辆中，该车辆周围有至少一障碍物，其特征在于，该近距离障碍物的光达侦测装置包含：四个二维光达，其中两个该二维光达设于该车辆的前端，另外两个该二维光达设于该车辆的后端，该四个二维光达扫描该至少一障碍物障碍物，以取得该至少一障碍物对应的原始点云数据，该原始点云数据包含该至少一障碍物相对该车辆的相对距离、相对角度与相对速度；一噪声滤波器，电性连接该四个二维光达，并接收该原始点云数据，以滤除该原始点云数据的噪声，进而产生滤除点云数据；以及一处理器，电性连接该噪声滤波器与设于该车辆中的一自动驾驶控制装置，并接收该滤除点云数据，该处理器以一预设长度将该滤除点云数据分成对应该至少一障碍物的至少一点云群组，并依据该至少一点云群组的轮廓取得该至少一障碍物的边界长度，在该相对速度于一预设时段内变动时，该处理器判断该至少一障碍物为动态障碍物，该处理器利用卡尔曼滤波法与外插法预测并追踪该动态障碍物的动作路径，且传送对应该动态障碍物的该相对速度与该边界长度予该自动驾驶控制装置，又该处理器根据该动态障碍物的该相对距离取得最接近该车辆的该动态障碍物的坐标，以传送该坐标予该自动驾驶控制装置。2.如权利要求1所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该噪声滤波器为线性滤波器或非线性滤波器。3.如权利要求2所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该线性滤波器为高斯滤波器。4.如权利要求2所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该非线性滤波器为中值滤波器。5.如权利要求1所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该相对速度于该预设时段内固定时，该处理器判断该至少一障碍物为静态障碍物，该处理器传送最接近该车辆的该静态障碍物的该相对距离予该自动驾驶控制装置。6.如权利要求1所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该外插法为拉格朗日插值法与最小平方法。7.如权利要求1所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该至少一障碍物与该车辆的距离小于20公尺且大于0.3公尺。8.如权利要求1所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该车辆的该前端的二维光达设置于不同高度，该车辆的该后端的二维光达设置于不同高度。9.如权利要求8所述的近距离障碍物的光达侦测装置，其特征在于，该车辆的该前端的二维光达分别设置于离地面75公分与25公分的位置，该车辆的该后端的二维光达设置于离该地面75公分与25公分的位置。10.如权利要求1所述的近距离障碍物光达侦测装置，其特征在于，该预设长度为50公分。11.一种近距离障碍物的光达侦测方法，其用于侦测一车辆周围的至少一障碍物，其特征在于，该近距离障碍物的光达侦测方法包含下列步骤：利用四个二维光达扫描该至少一障碍物，以取得该至少一障碍物对应的原始点云数据，该原始点云数据包含该至少一障碍物相对该车辆的相对距离、相对角度与相对速度；2CN109901193A权利要求书2/2页接收该原始点云数据，以滤除该原始点云数据的噪声，进而产生滤除点云数据；接收该滤除点云数据，且以一预设长度将该滤除点云数据分成对应该至少一障碍物的至少一点云群组，并依据该至少一点云群组的轮廓取得该至少一障碍物的边界长度；判断该相对速度于一预设时段内是否变动：若是，判断变动的该至少一障碍物为动态障碍物，利用卡尔曼滤波法与外插法预测，并追踪该动态障碍物的动作路径，且传送对应该动态障碍物的该相对速度与该边界长度给电性连接二维光达的自动驾驶控制装置，又根据该动态