CN109407097B - 一种车辆可行驶区域的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆可行驶区域的检测方法及装置，该检测方法采用至少两个波束指向不同角度的雷达检测点目标，由于每部雷达能够检测雷达前方180°范围内的点目标，因此至少两个波束指向不同角度的雷达可以检测大于180°角度范围内的点目标，获取到每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标后，将每个位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。本发明实现了大于180°角度范围的可行驶区域检测，提高了根据检测到的可行驶区域制定的驾驶决策与路况的吻合性。
Description
技术领域
本发明属于车辆可行驶区域检测技术领域，尤其涉及一种车辆可行驶区域的检测方法及装置。
背景技术
车辆可行驶区域(Free Space)指可供车辆安全行驶的无障碍区域。通过检测车辆可行驶区域，用于为驾驶员的驾驶决策提供辅助，如提供变道指导，防止变道引发的交通事故，对四周碰撞进行预防等。
目前检测车辆可行驶区域的方法是基于单部雷达检测点目标，根据点目标的位置信息生成车辆可行驶区域边界，进而得到车辆可行驶区域。
发明人在实现本发明的过程中发现：由于目前的方案雷达仅能够检测到自身前方180°范围内的点目标，因此只能实现对雷达前方180°范围内可行驶区域的检测，仍然有相当大的角度范围不能实现可行驶区域检测，这样可导致驾驶员依据检测出的可行驶区域制定的驾驶决策与路况吻合性差。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种车辆可行驶区域的检测方法及装置，采用至少两个波束指向不同角度的雷达以实现更大角度范围内可行驶区域的检测，使得与现有技术相比依据检测出的可行驶区域制定的驾驶决策与路况吻合性得到较大提升。
技术方案如下：
本发明提供一种车辆可行驶区域的检测方法，包括：
获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；
将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；
根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域，包括：
获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；
若计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标，否则，更新K的取值，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；
确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；
更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；
更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，生成可行驶区域之后，还包括：
对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；
和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，平滑处理之后，还包括：
基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，二次平滑处理之后，还包括：
针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述雷达的数目为四个，四个所述雷达分别位于车辆的四个角上，相邻所述雷达的波束覆盖范围部分重叠。
本发明还提供了一种车辆可行驶区域的检测装置，包括：
获取模块，用于获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；
变换模块，用于将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；
生成模块，用于根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述生成模块包括：
获取子模块，用于获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
第一计算子模块，用于计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；
第一确定子模块，用于若所述第一计算子单元计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标；否则，更新K的取值，调用所述第一计算子单元，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
第二计算子模块，用于根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；
第二确定子模块，用于确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；
更新子模块，用于更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，还包括：
平滑处理模块，用于对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；
和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，还包括：
二次平滑处理模块，用于基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，还包括：
时域平滑处理模块，用于针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。
可选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述雷达的数目为四个，四个所述雷达分别位于车辆的四个角上，相邻所述雷达的波束覆盖范围部分重叠。
与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案具有如下优点：
从上述技术方案可知，本发明实施例中采用至少两个波束指向不同角度的雷达检测点目标，由于每部雷达能够检测雷达前方180°范围内的点目标，因此至少两个波束指向不同角度的雷达可以检测大于180°角度范围内的点目标，获取到每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标后，将每个位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。本发明实施例实现了大于180°角度范围的可行驶区域检测，提高了根据检测到的可行驶区域制定的驾驶决策与路况的吻合性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种车辆可行驶区域的检测方法流程图；
图2是本发明实施例提供的雷达分布示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种车辆可行驶区域的检测方法流程图；
图4是本发明实施例提供的平滑处理效果图；
图5是本发明实施例提供的在平滑处理后又基于滑窗均值平滑算法进行预设迭代次数的二次平滑处理后，得到的行驶边界的效果图；
图6是极坐标系下经过平滑处理后的行驶边界与不经过平滑处理的行驶边界的效果图；
图7是本发明实施例提供的一种车辆可行驶区域的检测装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种车辆可行驶区域的检测装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的雷达融合处理器工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种车辆可行驶区域的检测方法，该检测方法可应用于如车辆智能驾驶系统、变道辅助系统等需要识别车辆可行驶区域的车载设备中。参见图1，该实施例包括以下步骤：
S101、获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度。
在车身上设置至少两个雷达，且不同雷达发射的波束指向不同角度。通常一个雷达发射的波束角度为180°，通过设置至少两个雷达，且至少两个雷达发射的波束指向不同角度，可以实现对车辆周围大范围可行驶区域的检测。
在实际使用中，可根据需要设置不同数目的雷达。如为实现对车辆后方的盲区检测，可在车辆尾部的两个角上分别设置一个雷达；又如为实现非驾驶侧的辅助驾驶，在非驾驶侧的两个角上分别设置一个雷达。特别的，为实现对车身周围的360°检测，且为了避免雷达边缘检测准确性差的问题，可将雷达按照图2所示实施例中提供的雷达分布示意图进行布局。如图2所示，本实施例中设置雷达的数目为4个，4个雷达分别设置在车身的四个角上，分别为右前角雷达2、右后角雷达3、左前角雷达1以及左后角雷达4，如图2所示。4个雷达发射的雷达波束可以实现对车辆四周360°范围的覆盖，实现对车辆四周360°范围内可行驶区域的检测。
考虑到雷达波束的覆盖宽度有限，每个雷达只能对自身正前方扇形区域进行检测，而雷达对偏离波束中心的目标的检测能力和位置估计能力均会下降。在图2所示实施例中，使得相邻的雷达发射的雷达波束部分重叠，且重叠的区域为每个雷达波束偏离波束中心的部分，这样在偏离每个波束中心的范围内相邻两个雷达均检测到点目标，通过对偏离波束中心区域的重复检测，可以提高对点目标的检测能力以及提高对点目标的位置估计能力。
雷达通过发射雷达波束实现对波束覆盖范围内存在的障碍物的检测，其中，检测到的障碍物以点目标的形式呈现。一个障碍物可以是由一个或多个点目标构成的。例如，对于实际应用场景中的车辆，雷达检测到的车辆这一障碍物是三个点目标，其中，车辆前端对应一个点目标，车辆中间对应一个点目标，车辆后端对应一个点目标。
雷达检测到的点目标后，可以确定点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标。雷达坐标系为以雷达所在位置为原点，以雷达发射波束的方向为雷达坐标系y轴正方向，以垂直地平面向上的方向为雷达坐标系z轴正方向，满足右手螺旋定则构成的直角坐标系。
S102、将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标。
获取到的点目标位置坐标是位于不同雷达坐标系下的位置坐标，对每个雷达检测到的全部点目标位置坐标进行坐标变换，将全部点目标位置坐标分别转换为车身统一坐标系下的位置坐标。其中，车身统一坐标系可以车辆后轮轴中心为原点，以车辆前进行驶方向为车身统一坐标系y轴正方向，以垂直地平面向上的方向为车身统一坐标系z轴正方向，满足右手螺旋定则构成的直角坐标系。
基于公式(1)对点目标位置坐标进行坐标变换。
公式(1)中，(x,y,z)为车身统一坐标系下的位置坐标，(x′,y′,z′)为雷达坐标系下的位置坐标，(x0,y0,z0)表示雷达坐标系原点在车身统一坐标系中的位置坐标，T表示变换矩阵，下面介绍计算得到变换矩阵T的方法。
用o-xyz表示车身统一坐标系，用o'-x'y'z'表示雷达坐标系，o-xyz依次绕自身x、y、z轴分别逆时针旋转角度θ1、θ2、θ3后与o'-x'y'z'重合，则有：
通过上述公式计算得到的变换矩阵T就是车身统一坐标系和雷达坐标系之间的变换矩阵。
由于车身统一坐标系的原点与雷达坐标系的原点是不同的，o'-x'y'z'的坐标原点在o-xyz中的坐标为(x0,y0,z0)，则上式(2)变为：
在计算得到矩阵T后，由于雷达坐标系原点在车身统一坐标系中的坐标(x0,y0,z0)也是可以根据雷达坐标系以及车身统一坐标系计算得到的，因此基于公式(1)可以完成雷达坐标系下坐标到车身统一坐标系下坐标的转换。
需要注意的是，不同雷达的雷达坐标系是不同的，计算得到的变换矩阵T以及坐标(x0,y0,z0)也是不同的。因此对于不同雷达检测到的点目标位置坐标进行坐标变换时，需要采用与此雷达对应的变换矩阵T以及坐标(x0,y0,z0)。
S103、根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。
基于车身统一坐标系下的点目标位置坐标，可以确定点目标距离车身统一坐标系原点的距离，依次确定每个雷达检测到的全部点目标相对于车身统一坐标系原点的距离。其中，根据点目标距离车身统一坐标系原点的距离可以进一步确定车辆还可以沿点目标所在方位行驶的距离。根据每个点目标相较于车身统一坐标系原点的距离，生成可行驶区域的边界。
从上述技术方案可知，本实施例中采用至少两个波束指向不同角度的雷达检测点目标，由于每部雷达能够检测雷达前方180°范围内的点目标，因此至少两个波束指向不同角度的雷达可以检测大于180°角度范围内的点目标，获取到每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标后，将每个位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。本发明实施例实现了大于180°角度范围的可行驶区域检测，提高了根据检测到的可行驶区域制定的驾驶决策与路况的吻合性。
本实施例还公开了另一种车辆可行驶区域的检测方法，参见图3，该实施例包括以下步骤：
S201、获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度。
S202、将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标。
本实施例中步骤S201-S202的实现方式与上一实施例中步骤S101-S102的实现方式类似，此处不再赘述。
S203、获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数。
仍然以4个雷达为例进行描述，以车身统一坐标系原点为中心，将4个雷达的雷达波束覆盖的360°区域均匀离散划分为N个角度单元。当然，雷达的数量并不限于4个，这里只是以4个雷达为例进行说明。
本实施例中，在设置N的取值时需要考虑实际应用场景中车辆周围存在的障碍物的数量、密度以及雷达的测角精度等因素，在一些情况下，N的取值和实际应用场景中车辆周围存在的障碍物的数量、密度以及雷达的测角精度正相关。若N的取值过大，则会导致浪费计算能力；若N的取值过小，则导致无法区分相邻的目标对可行驶区域边界的影响。
可选地，N＝96，进而每个角度单元的覆盖范围为θ＝3.75°。以第一个角度单元为例，起始位置的角度为0°，由于每个角度单元的覆盖范围为3.75°，则第一个角度单元的终止位置的角度为3.75°，即覆盖范围为0°～3.75°的点目标对应的角度单元为第一个角度单元。
为了便于区分N个角度单元，按照顺时针依次为N个角度单元编号为1，2，3，……，N。
初始状态下，N个角度单元的可行驶区域边界Di,i＝1,...,N为设定初始值Rmax，其中，根据雷达最大探测距离和视觉判断边界确定Rmax。可选地，Rmax＝20m。
S204、计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个。
根据点目标位置坐标计算点目标的斜距，其中，点目标的斜距为点目标到车身统一坐标系原点的距离。
S205、若计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标。
否则，更新K的取值，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距。
只有点目标的斜距小于或等于Rmax的点目标才认为是有效点目标，仅对有效点目标执行后续操作。
S206、根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围。
确定了有效点目标后，根据有效点目标在车身统一坐标系下的位置坐标，计算有效点目标的斜距、方位角。其中，可在步骤S204中计算点目标的斜距的同时计算点目标的方位角。
一种实现方式为将车身统一坐标系下的位置坐标转换为极坐标系的位置坐标，由于极坐标是用一个角度和一个距离表示的，因此，在得到点目标在极坐标系下的位置坐标后，极坐标系下的位置坐标中的角度为点目标的方位角度，极坐标系下的位置坐标中的距离为点目标的斜距。
在实际应用场景中，点目标所对应的障碍物是具有实际尺寸的物体，而并不是无尺寸的质点，因此，直接将点目标作为实际应用场景中的障碍物，会导致可行驶区域边界不准确。
针对此，本实施例中设置预设切向尺寸。其中，预设切向尺寸指的是实际场景中的障碍物垂直映射到雷达发射波束方向上的尺寸。
由于不同障碍物的预设切向尺寸是不同的，理想状态下针对不同的点目标，预先设置的预设切向尺寸也是不同的。但是，这将导致工作量巨大，因此，在本实施例中根据实际应用场景中经常遇到的障碍物，如车辆，道路两旁的建筑，道路上的路障等，设置预设切向尺寸。
正是由于点目标所对应的障碍物是具有尺寸的，因此障碍物是具有覆盖范围的。
基于公式(4)计算得到点目标的角度覆盖范围。
公式(4)中，ρ表示预设切向尺寸，αk表示第K个点目标的方位角，rk表示第K个点目标的斜距。可选地，ρ＝0.5米。
S207、确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元。
在划分了N个角度单元后，可以确定每个角度单元的角度范围。根据有效点目标的角度覆盖范围以及每个角度单元的角度范围，可以确定有效点目标的角度覆盖范围对应的角度单元。
示例性地，编号为1的角度单元的范围为0°～3.75°，相邻两个角度单元之间的间隔角度θ＝3.75°，编号为2的角度单元的范围为3.75°～7.5°，编号为3的角度单元的范围为7.5°～11.25°，依次类推。一个有效点目标的角度覆盖范围为6°～10°，则确定这一有效点目标的角度覆盖范围对应两个角度单元，分别是编号为2的角度单元以及编号为3的角度单元。
S208、更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值。
假设确定有效点目标的角度覆盖范围对应的角度单元编号为i～j，i、j均为大于1，小于N的正整数，且j>i。那么说明编号i～j的角度单元内均存在此有效点目标对应的障碍物。
根据点目标的斜距可以获知点目标在编号i～j的角度单元内距离车辆的距离，此距离表示车辆可以沿着与编号i～j的角度单元所对应的方向无障碍行驶的距离，也称为行驶边界。
对于一个角度单元，此角度单元内可能存在多个有效点目标，每个有效点目标均具有一个斜距。若每个有效点目标的斜距均不同，那么，利用不同有效点目标的斜距更新此角度单元的行驶边界时，此角度单元的行驶边界应该更新为当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值。
其中，当前行驶边界可以为设定初始值，即还没有更新过此角度单元的行驶边界，当前行驶边界也可以为有效点目标的斜距，即已经根据此角度单元内的有效点目标的斜距更新过此角度单元的行驶边界。
例如，K＝1时，对点目标1确定点目标1的斜距为1.2米，小于设定初始值，点目标1为有效点目标，且点目标1对应编号为9的角度单元；编号为9的角度单元的当前行驶边界为设定初始值，由于点目标1的斜距小于设定初始值，因此，将编号为9的角度单元的行驶边界更新为1.2米，此时，编号为9的角度单元的当前行驶边界为1.2米；再更新K的取值，以对下一点目标进行操作，K＝2，对点目标2确定点目标2的斜距为2米，小于设定初始值，点目标2为有效点目标，且点目标2对应编号为9的角度单元；编号为9的角度单元的当前行驶边界为1.2米，由于点目标2的斜距大于1.2米，因此，并不利用点目标2的斜距更新编号为9的角度单元的当前行驶边界，而编号为9的角度单元的行驶边界仍然为1.2米，此时，编号为9的角度单元的当前行驶边界为1.2米。基于上述方式，更新有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界。
S209、更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。
前述步骤S201-至步骤S209实现了可行驶区域的生成。然而，由于雷达检测检测范围内的目标通常不能覆盖所有的波束覆盖范围，以及某些角度单元即使被较远的目标覆盖到，但所形成的边界不能允许车辆通过，这将造成锐利边界和过窄开口的出现，即将造成部分角度单元凸出于相邻角度单元和连续的几个角度单元形成不允许车辆通过的边界。整体来说，经过步骤S201-至步骤S209后生成的可行驶区域边界不够平滑。为此，如图3所示，在本发明实施例具体实施的过程中还可以包括步骤S210。
S210、对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
行驶边界的实质是波束覆盖范围被角度单元划分后所形成的离散角度的离散函数。
本实施例采用平滑处理操作对行驶边界进行空间域的平滑处理。
采用如下至少一种操作方式对行驶边界进行平滑处理：
第一种：对行驶边界的凸出边界进行平滑处理。
由于不同角度单元内点目标的斜距不同，因此得到的行驶边界具有凸出边界以及凹入边界。凹入边界表示凹入处的点目标斜距相较于其他邻近位置处的点目标斜距小。若对凹入边界进行平滑处理，使得凹入边界变得平滑，必然导致凹入处的点目标斜距变大，进而将原本距离车辆近的点目标误认为距离车辆还有一定距离。基于此，本实施例中仅对凸出边界进行平滑处理。
基于下列公式确定凸出边界：
公式(5)中H为边界阈值(即预设阈值)，Di为第i个角度单元的行驶边界，若第i个角度单元的行驶边界大于与第i个角度单元相邻的第i-1个角度单元的行驶边界，且第i个角度单元的行驶边界大于与第i个角度单元相邻的第i+1个角度单元的行驶边界，则说明第i个角度单元的行驶边界为凸出边界。本实施例中H＝3米。
对凸出边界采用下列公式进行平滑处理，
对凸出边界进行均值平滑处理，得到平滑处理后的边界。需要注意的是，对于四个角雷达的情形，由于N个角度单元覆盖的角度范围为0～360°，第1个角度单元与第N个角度单元首尾相接，因此，公式(6)中i取值为1时，i-1取值为N；i取值为N时，i+1取值为1。
第二种：对开口宽度小于开口宽度阈值的行驶边界进行平滑处理。
不存在有效点目标的角度单元对应的行驶边界可以认为是极大值，在本实施例中默认为Rmax。
不存在有效点目标的角度单元的行驶边界远大于存在有效点目标的角度单元的行驶边界，因此，不存在有效点目标的角度单元所对应的区域相较于相邻的存在有效点目标的角度单元所对应的区域可以看似一个开口。
正是由于开口处不存在有效点目标，因此理论上开口应该是允许车辆行驶的区域。但是，实际应用中，与开口相邻的角度单元内存在有效点目标时，可能导致开口宽度小于车辆的宽度，车辆不能通过这一开口。因此，这一开口不允许车辆行驶通过，需要对开口进行平滑处理。
基于公式(7)确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值：
其中i、j分别为开口两端存在有效点目标的角度单元的编号，θi为第i个角度单元的中心角度，θj-1为第j-1个角度单元的中心角度；Di+1为第i+1个角度单元的行驶边界，Dj-1为第j-1个角度单元的行驶边界；Q为开口宽度阈值，一般可以设置为车身宽度，本实施例中Q＝2.5米。
满足上述条件后，通过线性平滑处理关闭开口，采用下列公式实现线性平滑处理：
l为离散的间隔，取值范围为整数，i+1为起始值，j-1为终止值，i的取值范围为1～N-2，j的取值范围为3～N。
若本实施例中并不限定执行对行驶边界的凸出边界进行平滑处理以及对开口宽度小于开口宽度阈值的行驶边界进行平滑处理的先后顺序，但是，优选实施方式为先执行对行驶边界的凸出边界进行平滑处理，然后再执行对开口宽度小于开口宽度阈值的行驶边界进行平滑处理。
此外，经过平滑处理后，虽能够对凸出边界，和/或过窄开口进行去除。但由于车辆周围环境的复杂性，经过平滑处理后的可行驶区域的边界通常依然是凸凹不平的，为此，在本发明实施例的一种具体实施方式中，为了给出更适于智能决策的行驶边界信息，参见图2所示，本实施例中还可以包括：
S211、基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
基于下列公式对行驶边界进行二次平滑处理：
公式(9)中Ri为第i个角度单元平滑处理后的行驶边界，i、j为角度单元的编号，2L+1为滑窗长度，Dj为第j个角度单元平滑处理前的行驶边界。本实施例中L取值为2，即采用5点滑窗均值平滑算法进行平滑处理。
假设随机生成的高斯噪声序列为本实施例中的行驶边界，如图4(a)中实线所示，为平滑处理前的行驶边界，即原始曲线定义为S0，基于5点滑窗均值平滑算法，即L＝2，对S0进行平滑处理，得到5点滑窗均值平滑处理后的曲线，如图4(a)中虚线所示，定义为S1。基于图4(a)可知，虽然S1曲线整体较S0平滑，但很多位置处S1>S0。对于行驶边界而言，S1大于S0表示平滑处理前有效点目标的斜距小于平滑处理后有效点目标的斜距，即平滑处理后扩大了有效点目标相较于车辆的距离。导致将距离车辆较近的有效点目标误认为距离车辆还有一定距离，进而容易导致车辆与有效点目标发生碰撞。为了避免这一情况的发生，针对每个角度单元而言，需要判断所述角度单元平滑处理后的行驶边界是否小于所述角度单元平滑处理前的行驶边界。若判断所述角度单元平滑处理后的行驶边界小于等于所述角度单元平滑处理前的行驶边界，则将所述角度单元平滑处理后的行驶边界作为所述角度单元的行驶边界。否则，仍然将所述角度单元平滑处理前的行驶边界作为所述角度单元的行驶边界。
即S2曲线是S0曲线和S1曲线中的较小值，S2为最终的行驶边界。如图4(b)所示，其保留了极小值点及附近点，保证了有效点目标的斜距对行驶边界的有效约束。
在计算得到S2后，继续将S2作为输入，再次执行基于滑窗均值平滑算法，对所述行驶边界进行二次平滑处理，直至完成预设迭代次数的二次平滑处理，得到曲线S3。如图4(c)中星线所示，为完成2次迭代的二次平滑处理后得到的曲线，完成2次迭代的二次平滑处理后得到的曲线相对曲线S2更加平滑。在实际应用中，预设迭代次数可以根据需求进行选择，滑窗长度也可以根据实际需求进行选择。且，每次执行平滑处理操作时可以选择不同滑窗长度进行平滑处理。当然，还可以根据需求选择其他平滑算法，如多项式平滑算法对行驶边界进行二次平滑处理。
需要注意的是，对于行驶边界而言，不存在有效点目标的角度单元的行驶边界默认为初始值，即Rmax。此时，已经对不满足车辆通过条件的开口进行了平滑处理，因此，平滑处理后的行驶边界中存在的开口均是能够满足车辆通过条件的开口，再执行基于滑窗均值平滑算法，对所述行驶边界进行二次平滑处理时，需要保留能够满足车辆通过条件的开口，因此，在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界恢复为设定初始值。
参见图5所示，为本实施例中在平滑处理后又基于滑窗均值平滑算法进行预设迭代次数的二次平滑处理后，得到的行驶边界的效果图。
图5中虚线曲线为实际得到的行驶边界，圆圈所在曲线为对实际得到的行驶边界的凸出边界进行平滑处理后的行驶边界，方框所在曲线为对圆圈所在曲线中开口宽度小于开口宽度阈值的行驶边界进行平滑处理后的行驶边界，实线所在曲线为基于滑窗均值平滑算法对方框所在曲线进行平滑处理后的行驶边界。
将图5中实线曲线所示的行驶边界以极坐标的形式表示，与不进行平滑处理的行驶边界进行比较。如图6所示，方框表示左前角的雷达探测到的点目标，圆圈表示右前角的雷达探测到的点目标，三角表示左后角的雷达探测到的点目标，星型表示右后角的雷达探测到的点目标，虚线所示曲线为不进行平滑处理的行驶边界，实线所示曲线为本实施例中进行平滑处理后的行驶边界，行驶边界围成的中间空白区域即为车辆实际可行驶区域。由图6可以看出，本实施例中经过平滑处理后的行驶边界虽然确定出的车辆可行驶区域面积减少了，但是将车辆不能通过的区域去除，仅保留车辆可以通过的区域，使得确定出的车辆可行驶区域与车辆能够行驶的区域更接近，实用性更强。
在其他实施例中，对行驶边界执行上述空间域平滑处理后，还包括对行驶边界进行时域平滑处理；针对每个角度单元，获取当前检测周期内该角度单元的行驶边界以及上一检测周期内该角度单元的行驶边界，根据该角度单元当前检测周期的行驶边界与该角度单元上一检测周期的行驶边界，加权计算得到该角度单元的行驶边界，更新该角度单元在当前检测周期的行驶边界。在进行时域平滑处理后，可以进一步改善行驶边界的提取效果。
从上述技术方案可知，本实施例中生成可行驶区域的过程中，通过设置预设切向尺寸，避免了将检测到的点目标作为无尺寸的质点，导致生成的可行驶区域不准确的问题产生。且，点目标覆盖多个角度单元，使得位置相近的点目标分别覆盖的角度单元之间相互重叠，进而角度单元的可行驶区域边界也具有重叠性，使得生成的可行驶区域边界平滑，提高了实用性。例如，将点目标完全看作质点，点目标在雷达波束覆盖范围内的分布就如同在一张饼上分布的霉点，仅去除每个霉点，虽然剩下的饼面积很大，但是形状杂乱，而如果将霉点周边区域也去除，则剩下的饼形状会平滑。生成可行驶区域边界后，还对可行驶区域边界进行空间域以及时域平滑处理，进一步提高了根据行驶边界确定出的可行驶区域的实用性。
区别于上述步骤S203-S209生成可行驶区域的方式，还可以采用下列方式生成可行驶区域：
S301、获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
步骤S301的实现方式与步骤S203的实现方式类似，此处不再赘述。
S302、计算每个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
计算每个点目标的斜距的方式与步骤S204中计算第K个点目标的斜距的方式类似，此处不再赘述。
S303、将斜距小于或等于所述设定初始值的点目标确定为有效点目标；
确定有效点目标的方式与步骤S205中确定有效点目标的实现方式类似，此处不再赘述。
S304、根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算每个所述有效点目标的角度覆盖范围；
步骤S304的实现方式与步骤S206的实现方式类似，此处不再赘述。
S305、根据每个所述有效点目标的角度覆盖范围确定每个所述有效点目标所对应的所述角度单元；
确定每个有效点目标的角度覆盖范围对应的角度单元的实现方式与步骤S207确定一个有效点目标的角度覆盖范围对应的角度单元的方式类似，此处不再赘述。
S306、更新N个所述角度单元的行驶边界，生成可行驶区域；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于所述设定初始值、所计算出与所述角度单元有对应关系的斜距中的最小值，生成可行驶区域。
针对一个角度单元而言，确定了此角度单元内的全部有效点目标以及每个有效点目标的斜距后，计算该角度单元内有效点目标的斜距的最小值，将该角度单元内有效点目标的斜距的最小值更新为该角度单元的行驶边界。直至完成对N个角度单元中每个角度单元的行驶边界的更新，生成可行驶区域。
在其他实施例中，在生成可行驶区域的过程中，可以不执行预先确定有效点目标的步骤，生成可行驶区域的方式为：
S401、获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
S402、计算每个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距和方位角；
S403、根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算每个所述点目标的角度覆盖范围；
S404、根据每个所述点目标的角度覆盖范围确定每个所述点目标所对应的所述角度单元；
S405、更新N个所述角度单元的行驶边界，生成可行驶区域；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于所述设定初始值、所计算出与所述角度单元有对应关系的斜距中的最小值，生成可行驶区域。
对应上述车辆可行驶区域的检测方法，本实施例提供了一种车辆可行驶区域的检测装置，所述检测装置的结构示意图请参阅图7所示，本实施例中检测装置包括：
获取模块701、变换模块702和生成模块703；
获取模块701，用于获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；
变换模块702，用于将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；
生成模块703，用于根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。
从上述技术方案可知，本实施例中采用至少两个波束指向不同角度的雷达检测点目标，由于每部雷达能够检测雷达前方180°范围内的点目标，因此至少两个波束指向不同角度的雷达可以检测大于180°角度范围内的点目标，获取到每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标后，将每个位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域。本发明实施例实现了大于180°角度范围的可行驶区域检测，提高了根据检测到的可行驶区域制定的驾驶决策与路况的吻合性。
可选地，本实施例中，生成模块703包括：
获取子模块、第一计算子模块、第一确定子模块、第二计算子模块、第二确定子模块和更新子模块；
所述获取子模块，用于获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
所述第一计算子模块，用于计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；
所述第一确定子模块，用于若所述第一计算子单元计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标；否则，更新K的取值，调用所述第一计算子单元，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
所述第二计算子模块，用于根据角度覆盖范围与斜距、方位角和预设切向尺寸之间的对应关系计算所述有效点目标的角度覆盖范围；
所述第二确定子模块，用于确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；
所述更新子模块，用于更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域。
参见图8所示，可选地，本实施例中检测装置还可以包括：平滑处理模块801、二次平滑处理模块802和时域平滑处理模块803；
平滑处理模块801，用于对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；
和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
二次平滑处理模块802，用于基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
时域平滑处理模块803，用于针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。
在实际应用中，本实施例中车辆可行驶区域的检测装置可以选用雷达融合处理器。参见图9所示，为雷达融合处理器工作流程示意图。接收至少两个雷达检测到的点目标位置坐标，雷达融合处理器基于每部雷达的相对位置关系对接收到的点目标位置坐标进行处理后，可以确定车辆可行驶区域，并结合当前的汽车行驶状态得到驾驶决策，输出驾驶决策至提示装置以直接为驾驶员提供驾驶建议，或者输出至处理能力相较于雷达融合处理器更强的综合融合处理模块。
从上述技术方案可知，本实施例中生成可行驶区域的过程中，通过设置预设切向尺寸，避免了将检测到的点目标作为无尺寸的质点，导致生成的可行驶区域不准确的问题产生。且，点目标覆盖多个角度单元，使得位置相近的点目标分别覆盖的角度单元之间相互重叠，进而角度单元的可行驶区域边界也具有重叠性，使得生成的可行驶区域边界平滑，提高了实用性。例如，将点目标完全看作质点，点目标在雷达波束覆盖范围内的分布就如同在一张饼上分布的霉点，仅去除每个霉点，虽然剩下的饼面积很大，但是形状杂乱，而如果将霉点周边区域也去除，则剩下的饼形状会平滑。生成可行驶区域边界后，还对可行驶区域边界进行空间域以及时域平滑处理，进一步提高了根据行驶边界确定出的可行驶区域的实用性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种车辆可行驶区域的检测方法，其特征在于，包括：
获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；
将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；
根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域；其中，根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域，包括：
获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；
若计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标，否则，更新K的取值，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
根据计算出的有效点目标的斜距、有效点目标的方位角和预设切向尺寸，计算所述有效点目标的角度覆盖范围；所述预设切向尺寸为点目标对应的障碍物垂直映射到雷达发射波束方向上的尺寸；
确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；
更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；
更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域；
其中，生成可行驶区域之后，还包括：
对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；
和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，平滑处理之后，还包括：
基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，二次平滑处理之后，还包括：
针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。
4.一种车辆可行驶区域的检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取每个雷达所检测到点目标在自身雷达坐标系下的位置坐标，其中，所述雷达的数目为至少两个，不同所述雷达发射的波束指向不同角度；
变换模块，用于将每个所述位置坐标变换到车身统一坐标系下，得到所述车身统一坐标系下的点目标位置坐标；
生成模块，用于根据所有所述点目标位置坐标，生成可行驶区域；
其中，所述生成模块包括：
获取子模块，用于获取临时可行驶区域；所述临时可行驶区域的覆盖角度对应所有所述雷达的波束覆盖范围，所述临时可行驶区域被以所述车身统一坐标系的原点为中心离散划分为N个角度单元，N个所述角度单元的行驶边界为设定初始值，N为正整数；
第一计算子模块，用于计算第K个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距，其中，第K个所述点目标位置坐标为所有所述点目标位置坐标中的任意一个；
第一确定子模块，用于若所述第一计算子单元计算出的斜距小于或等于所述设定初始值，则将第K个所述点目标位置坐标对应点目标确定为有效点目标；否则，更新K的取值，调用所述第一计算子单元，计算另外一个所述点目标位置坐标对应点目标的斜距；
第二计算子模块，用于根据计算出的有效点目标的斜距、有效点目标的方位角和预设切向尺寸，计算所述有效点目标的角度覆盖范围；所述预设切向尺寸为点目标对应的障碍物垂直映射到雷达发射波束方向上的尺寸；
第二确定子模块，用于确定所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元；
更新子模块，用于更新所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界；其中，所述有效点目标的角度覆盖范围对应的所述角度单元的行驶边界更新后等于当前行驶边界和计算出的斜距中的较小值；更新K的取值，实现所述角度单元行驶边界的不断更新，直至利用每个所述点目标位置坐标完成所述角度单元行驶边界的更新，生成可行驶区域；
其中，还包括：
平滑处理模块，用于对行驶边界为凸出边界的所述角度单元，基于均值平滑算法，对凸出边界进行平滑处理；其中，行驶边界为凸出边界的所述角度单元为行驶边界与相邻两侧所述角度单元的行驶边界的差值均大于预设阈值的所述角度单元；
和/或，
确定连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度是否小于开口宽度阈值；若连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口宽度小于开口宽度阈值，则基于线性平滑算法，对连续且未覆盖所述有效点目标的所述角度单元所形成的开口进行平滑处理。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，还包括：
二次平滑处理模块，用于基于滑窗均值平滑算法，对所述角度单元的行驶边界进行预设迭代次数的二次平滑处理，每次执行二次平滑处理后更新所述角度单元的行驶边界；其中，每个所述角度单元的行驶边界更新后等于二次平滑处理前的行驶边界与二次平滑处理后的行驶边界中的较小值，并在完成预设迭代次数的二次平滑处理后，将执行二次平滑处理前行驶边界为设定初始值的行驶边界更新为设定初始值。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，还包括：
时域平滑处理模块，用于针对每个所述角度单元，基于当前检测周期内该角度单元的行驶边界与该角度单元上一检测周期内的行驶边界，对该角度单元的行驶边界进行时域平滑处理。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN107458376A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-12 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种自适应巡航控制方法、装置及汽车 |
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