[發明專利]一種路面提取及道路坡度識別方法

有效

• 申請號: 201510316731.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104950313B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 尹慧琳;周娟;王子豪;楊筱菡
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/93;G01C9/00;G01C21/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，該方法基于三維激光雷達和球坐標系，包括步驟：

1)獲取車輛周圍環境的三維激光雷達掃描點云的球坐標數據，

2)根據同一俯仰角下各數據點關于傳感器的徑向距離確定車輛可行駛路線，

3)確定車輛可行駛路線中前方路段的方位角，并根據該方位角下各數據點的俯仰角及其關于三維激光雷達中傳感器的徑向距離識別前方路段的坡度；

所述步驟2)具體包括步驟：

21)設定初始俯仰角，并獲取該俯仰角下各數據點關于傳感器的徑向距離，

22)將與相鄰數據點之間徑向距離的差值小于自適應閾值R_max的數據點設定為可行駛路面點，

23)改變俯仰角，并重復執行步驟22)，得到車輛周圍所有的可行駛路面點，

24)將同一俯仰角下連續的可行駛路面點連接構成圓弧，并將弧長大于車身橫向尺寸的圓弧定義為可通過圓弧，

25)根據獲得的可通過圓弧，搜索確定車輛可行駛路線；

所述自適應閾值R_max具體為：

R_max＝λmin(r_i,r_i-1)+ε

其中：λ為距離比例系數，ε為誤差補償量，r_i為數據點i關于傳感器的徑向距離，r_i-1為數據點i相鄰數據點關于傳感器的徑向距離。

2.根據權利要求1所述的一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，所述三維激光雷達設于車輛的車頂。

3.根據權利要求1所述的一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，所述球坐標系的原點為三維激光雷達的傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，所述車輛可行駛路線由多條連續的可通過圓弧組成。

5.根據權利要求1所述的一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括步驟：

31)確定車輛可行駛路線中前方路段的方位角，并獲取該方位角下所有數據點，以及各數據點的俯仰角及其關于傳感器的徑向距離；

32)在步驟31)獲取的數據點中任選兩個數據點，并根據這兩個數據點的俯仰角及其關于傳感器的徑向距離獲得前方路段坡度的計算值；

33)重復32)多次，獲得多個坡度的計算值，并將獲得的計算值求平均作為前方路段的坡度。

6.根據權利要求5所述的一種路面提取及道路坡度識別方法，其特征在于，所述前方路段坡度的計算值具體為：

其中：α為前方路段坡度的計算值，和分別為選取的兩個數據點的俯仰角，r₁和r₂分別為選取的兩個數據點關于傳感器的徑向距離。