安全駕駛支持裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握在車(chē)輛行駛時(shí)可能對(duì)安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車(chē)輛的安全駕駛支持裝置及方法。本發(fā)明的安全駕駛支持裝置作為利用車(chē)輛的攝像頭和激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的裝置，可以包括：攝像頭信息接收部，其接收所述車(chē)輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車(chē)輛。
【專(zhuān)利說(shuō)明】安全駕駛支持裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全駕駛支持裝置及方法。更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握車(chē)輛行駛時(shí)可能對(duì)安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車(chē)輛的安全駕駛支持裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為原有的把激光雷達(dá)(Lidar)用于車(chē)輛的技術(shù)，有利用激光雷達(dá)獲得與其他車(chē)輛的距離信息，共同利用獲得的距離信息與從車(chē)輛的攝像頭接收的影像，識(shí)別其他車(chē)輛的存在和與其他車(chē)輛的距離，從而防止車(chē)輛間碰撞的系統(tǒng)等。
[0003]不過(guò)，這種利用激光雷達(dá)的防止車(chē)輛間碰撞的系統(tǒng)沒(méi)有識(shí)別行人的功能，當(dāng)識(shí)別的障礙物不是車(chē)輛而是行人時(shí)，存在無(wú)法防備與行人的事故的問(wèn)題。
[0004]另外，原有的利用激光雷達(dá)的障礙物識(shí)別和利用其的防止車(chē)輛間碰撞系統(tǒng)，存在無(wú)法區(qū)分存在于行駛車(chē)道的車(chē)輛與存在于并非行駛車(chē)道的其他車(chē)道的車(chē)輛的問(wèn)題。
[0005]另外，原有的利用激光雷達(dá)的障礙物識(shí)別，存在無(wú)法準(zhǔn)確掌握障礙物種類(lèi)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](要解決的技術(shù)問(wèn)題)
[0007]本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提供一種利用三維快閃激光雷達(dá)，準(zhǔn)確掌握車(chē)輛行駛時(shí)可能對(duì)安全駕駛造成危險(xiǎn)的障礙物，基于掌握而控制車(chē)輛的安全駕駛支持裝置及方法。
[0008](解決問(wèn)題的手段)
[0009]旨在解決所述問(wèn)題的安全駕駛支持裝置，作為利用車(chē)輛的攝像頭和激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的裝置，可以包括:攝像頭信息接收部，其接收所述車(chē)輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車(chē)輛。
[0010]優(yōu)選地，所述安全駕駛支持裝置還可以包括三維預(yù)處理部，其利用所述激光雷達(dá)信息接收部接收的信息，生成強(qiáng)度(Intensity)信息和深度(D印th)信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形；所述障礙物掌握部可以利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
[0011]優(yōu)選地，所述障礙物掌握部當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，可以利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類(lèi)。
[0012]優(yōu)選地，安全駕駛支持裝置還可以包括數(shù)據(jù)庫(kù)部，其存儲(chǔ)行人、車(chē)輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息；所述障礙物掌握部可以把所述掌握了種類(lèi)的障礙物與所述數(shù)據(jù)庫(kù)部存儲(chǔ)的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。[0013]旨在解決所述問(wèn)題的安全駕駛支持方法，作為利用車(chē)輛的攝像頭與激光雷達(dá)(Lidar)支持安全駕駛的方法，可以包括:攝像頭信息接收步驟，接收所述車(chē)輛的攝像頭收集的攝像頭信息；激光雷達(dá)信息接收步驟，接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息；障礙物掌握步驟，利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物；控制步驟，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，控制所述車(chē)輛。
[0014]優(yōu)選地，所述安全駕駛支持方法還可以包括三維預(yù)處理步驟，利用所述激光雷達(dá)信息接收步驟中接收的信息，生成強(qiáng)度(Intensity)信息和深度(D印th)信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形；所述障礙物掌握步驟可以利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
[0015]優(yōu)選地，所述障礙物掌握步驟當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，可以利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類(lèi)。
[0016]優(yōu)選地，安全駕駛支持方法還可以包括數(shù)據(jù)庫(kù)步驟，存儲(chǔ)行人、車(chē)輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息；所述障礙物掌握步驟可以把所述掌握了種類(lèi)的障礙物與所述存儲(chǔ)的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
[0017](發(fā)明的效果)
[0018]本發(fā)明能夠準(zhǔn)確掌握障礙物的種類(lèi)，符合情況地控制車(chē)輛。因此，駕駛員能夠更舒適、安全地駕駛。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持裝置的框圖。
[0020]圖2是說(shuō)明本發(fā)明的安全駕駛支持裝置的障礙物掌握部的一個(gè)示例的框圖。
[0021]圖3是顯示障礙物種類(lèi)掌握部利用圖像信息掌握是否存在障礙物時(shí)，應(yīng)用數(shù)學(xué)式I的結(jié)果的一個(gè)示例的圖。
[0022]圖4是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在以下的說(shuō)明及附圖中，實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成要素分別以相同的符號(hào)代表，因而省略重復(fù)說(shuō)明。另外，在說(shuō)明本發(fā)明的過(guò)程中，當(dāng)判斷認(rèn)為對(duì)相關(guān)公知功能或構(gòu)成的具體說(shuō)明可能會(huì)不必要地混淆本發(fā)明要旨時(shí)，則省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]在提到某種構(gòu)成要素“連接”于或“接入”于其他構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成既可以直接連接于或接入于其他構(gòu)成要素，也可以在中間存在其他構(gòu)成要素。相反，在提到某種構(gòu)成要素“直接連接”于或“直接接入”于其他構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成中間不存在其他構(gòu)成要素。
[0025]在本發(fā)明中，只要語(yǔ)句中未特別提及，單數(shù)型也可以包括復(fù)數(shù)型。在說(shuō)明書(shū)中使用的“包括(comprises) ”及/或“包含的(comprising) ”不排除提及的構(gòu)成要素、步驟、動(dòng)作及/或元件還存在或追加一個(gè)以上的其他構(gòu)成要素、步驟、動(dòng)作及/或元件。
[0026]本發(fā)明的障礙物區(qū)分識(shí)別裝置及標(biāo)志牌識(shí)別裝置，使用激光雷達(dá)(Lidar)。優(yōu)選地，可以使用三維快閃激光雷達(dá)(3D Flash Lidar)。[0027]圖1是關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的安全駕駛支持裝置的框圖。
[0028]如圖1所示，安全駕駛支持裝置100包括:攝像頭信息接收部110、激光雷達(dá)信息接收部120、影像信號(hào)處理部130、二維/三維整合部150、三維預(yù)處理部140、障礙物掌握部160、數(shù)據(jù)庫(kù)部170及/或控制部180。
[0029]攝像頭信息接收部110接收安裝于車(chē)輛的攝像頭收集的信息。攝像頭收集的信息可以包括影像或圖像信息。
[0030]激光雷達(dá)信息接收部120接收激光雷達(dá)接收的信息。
[0031]優(yōu)選攝像頭與激光雷達(dá)安裝得容易收集車(chē)輛前方的信息。例如，攝像頭和激光雷達(dá)可以安裝于車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃正后方與車(chē)頂?shù)膬?nèi)后視鏡之間。
[0032]攝像頭信息接收部110接收的攝像頭信息傳送給影像信號(hào)處理部130。攝像頭信息接收部110接收的攝像頭信息可以包括把激光雷達(dá)的視野(FOV, Field of View)區(qū)域拍攝成二維影像的信息。
[0033]影像信號(hào)處理部130接收攝像頭信息，為提高攝像頭信息中包含的影像或圖像的處理速度，變更尺寸與格式，執(zhí)行畫(huà)質(zhì)改善作業(yè)。影像信號(hào)處理部130變更尺寸與格式，把執(zhí)行了畫(huà)質(zhì)改善作業(yè)的信息傳送給二維/三維整合部150。從影像信號(hào)處理部130傳送給二維/三維整合部150的信息可以是二維影像信息。
[0034]二維/三維整合部150利用從影像信號(hào)處理部130接受傳送的信息和從三維預(yù)處理部140接受傳送的信息，提取關(guān)心區(qū)域的圖像。更具體的說(shuō)明在說(shuō)明三維預(yù)處理部140后重新說(shuō)明。
[0035]三維預(yù)處理部140從激光雷達(dá)信息接收部120接收激光雷達(dá)收集的信息的傳送，利用收集的信息中的激光雷達(dá)的受光陣列部受光的位置及波長(zhǎng)的強(qiáng)度，生成強(qiáng)度(Intensity)信息。另外，三維預(yù)處理部140根據(jù)激光雷達(dá)的受光陣列部受光的時(shí)間，生成深度(D印th)信息。
[0036]三維預(yù)處理部140可以利用生成的強(qiáng)度信息和深度信息，生成三維體積圖像。
[0037]二維/三維整合部150可以利用從影像信號(hào)處理部130接受傳送的二維影像信息和由三維預(yù)處理部140生成的三維體積圖像，提取關(guān)心區(qū)域的圖像。
[0038]二維/三維整合部150提取的圖像可以傳送給障礙物掌握部160進(jìn)行利用。
[0039]障礙物掌握部160可以從影像信號(hào)處理部130、三維預(yù)處理部140及二維/三維整合部150接收信息，掌握障礙物的存在，掌握障礙物的種類(lèi)，并掌握障礙物的信息。
[0040]其中，所謂障礙物，一般是指其他車(chē)輛、行人、檢修井或減速帶等妨害車(chē)輛行駛或安全駕駛的要素，也可以包括道路上掉落的物品、交通事故碎片等。
[0041]圖2是說(shuō)明本發(fā)明的安全駕駛支持裝置的障礙物掌握部的一個(gè)示例的框圖。
[0042]如圖2所示，障礙物掌握部160可以包括障礙物存在掌握部162、障礙物種類(lèi)掌握部164及障礙物信息掌握部166。
[0043]障礙物存在掌握部162利用三維預(yù)處理部生成的三維體積圖像，掌握障礙物的存在。
[0044]具體而言，障礙物存在掌握部162利用三維體積圖像中包含的強(qiáng)度信息，掌握障礙物的存在。每個(gè)物體的強(qiáng)度值各不相同，當(dāng)超出已設(shè)置的道路的強(qiáng)度值的范圍時(shí)，則可以掌握道路上存在并非道路的其他物體。[0045]障礙物存在掌握部162在掌握是否存在障礙物時(shí)，可以在圖像中只截取關(guān)心區(qū)域的圖像，掌握是否存在障礙物，這種關(guān)心區(qū)域可以由二維/三維整合部150指定。關(guān)心區(qū)域可以是車(chē)輛的前方、車(chē)輛行駛的車(chē)道線或車(chē)輛行駛的車(chē)道線與兩旁車(chē)道線等。
[0046]障礙物存在掌握部162可以也利用三維體積圖像中包含的深度信息，獲得關(guān)于障礙物存在的位置和障礙物與車(chē)輛距離的信息。
[0047]當(dāng)障礙物存在掌握部162掌握存在障礙物時(shí)，障礙物種類(lèi)掌握部164利用影像信號(hào)處理部130、三維預(yù)處理部140或二維/三維整合部150生成的圖像信息，掌握障礙物的種類(lèi)。
[0048]障礙物種類(lèi)掌握部164可以從利用的圖像信息中提取關(guān)于圖像像素的邊緣信息。障礙物存在掌握部162提取關(guān)于圖像像素的邊緣信息，可以利用諸如數(shù)學(xué)式I的梯度算出公式。
[0049]【數(shù)學(xué)式I】
【權(quán)利要求】
1.一種安全駕駛支持裝置，作為利用車(chē)輛的攝像頭和激光雷達(dá)支持安全駕駛的裝置，其特征在于，包括: 攝像頭信息接收部，其接收所述車(chē)輛的攝像頭收集的攝像頭信息； 激光雷達(dá)信息接收部，其接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息； 障礙物掌握部，其利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物； 控制部，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，其控制所述車(chē)輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 所述安全駕駛支持裝置還包括三維預(yù)處理部，其利用所述激光雷達(dá)信息接收部接收的信息，生成強(qiáng)度信息和深度信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形； 所述障礙物掌握部利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 所述障礙物掌握部當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類(lèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全駕駛支持裝置，其特征在于， 安全駕駛支持裝置還包括數(shù)據(jù)庫(kù)部，其存儲(chǔ)行人、車(chē)輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息； 所述障礙物掌握部把所述掌握了種類(lèi)的障礙物與所述數(shù)據(jù)庫(kù)部存儲(chǔ)的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
5.一種安全駕駛支持方法，作為利用車(chē)輛的攝像頭與激光雷達(dá)支持安全駕駛的方法，其特征在于，包括: 攝像頭信息接收步驟，接收所述車(chē)輛的攝像頭收集的攝像頭信息； 激光雷達(dá)信息接收步驟，接收所述激光雷達(dá)收集的激光雷達(dá)信息； 障礙物掌握步驟，利用所述攝像頭信息及所述激光雷達(dá)信息，掌握是否存在障礙物； 控制步驟，當(dāng)掌握存在所述障礙物時(shí)，控制所述車(chē)輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全駕駛支持方法,其特征在于， 所述安全駕駛支持方法還包括三維預(yù)處理步驟，利用所述激光雷達(dá)信息接收步驟中接收的信息，生成強(qiáng)度信息和深度信息，利用所述生成的信息，生成三維圖形； 所述障礙物掌握步驟利用所述攝像頭信息及生成的三維圖形，掌握是否存在所述障礙物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全駕駛支持方法，其特征在于， 所述障礙物掌握步驟當(dāng)掌握存在障礙物時(shí)，利用所述三維圖形中包含的所述強(qiáng)度信息和所述深度信息，掌握所述障礙物的種類(lèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全駕駛支持方法，其特征在于， 安全駕駛支持方法還包括數(shù)據(jù)庫(kù)步驟，存儲(chǔ)行人、車(chē)輛、減速帶、標(biāo)志牌或檢修井圖像和與所述圖像相關(guān)聯(lián)的信息； 所述障礙物掌握步驟把所述掌握了種類(lèi)的障礙物與所述存儲(chǔ)的圖像匹配，利用與匹配率最高的圖像相關(guān)聯(lián)的所述信息，掌握所述障礙物的信息。
【文檔編號(hào)】B60W30/08GK103523011SQ201310205312
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】徐成震, 樸贊洪, 金尚局, 柳東奎 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社