[发明专利]一种基于3D激光雷达的周边泊车位辅助检测方法

说明书

本发明公开了一种基于3D激光雷达的周边泊车位辅助检测方法，通过位于车顶的激光雷达对周围环境进行扫描，获取环境数据，并将该环境数据转化为激光雷达坐标系下包含x、y、z坐标的3维点云；基于所获取的环境数据创建2.5D栅格地图，并将点云投影到包含高度数据的2.5D栅格地图；对地图进行滤波，保留障碍物点，去除地面点和悬空点；再对障碍物点进行聚类，将属于同一障碍物的栅格聚类在一起；根据两障碍物之间的空栅格数量和每个栅格的几何尺寸，推算出两障碍物之间距离，结合本车几何特征检测泊车位。本发明能够获得包括高度信息在内的较精确的环境信息，再结合车辆自身的几何属性，极大提高了泊车位检测的成功率、提高了驾驶员寻找泊车位的效率。

技术领域

本发明属于汽车辅助泊车技术领域，具体涉及一种基于3D激光雷达的周边泊车位辅助检测方法。

背景技术

随着汽车保有量的增多，“停车难”已经成为了当今社会一个愈发突出的问题，尤其是在大中型城市或商圈、医院、学校等人流密集区域。目前主流的泊车位检测方法有两种，一是驾驶员凭借视觉和过往停车经验寻找合适的停车位、该方法的缺陷是对驾驶员的经验要求高，且在地库、夜晚等光照条件较差的情况下受影响严重；第二种方法是凭借毫米波雷达或超声波雷达检测车位，但该种方法对于车辆与停车位之间的距离有很高要求，即车辆与目标停车位的距离不能太远。与上述两种方法相比，使用3D激光雷达检测泊车位的方法探测的范围更远、所获得的环境信息更加丰富且对驾驶员的经验要求低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的寻找、检测汽车周边泊车位方法对于驾驶员要求较高以及对车辆与泊车位距离要求较高的问题，提出一种基于3D激光雷达的泊车位检测方法，能够获取较精确的泊车位数据、提高驾驶员寻找合适泊车位的效率。

本发明提出的基于3D激光雷达的泊车位检测方法采用的技术方案包括如下步骤：

一种基于3D激光雷达的周边泊车位辅助检测方法，包括如下步骤：

步骤1，通过激光雷达获取周围环境信息，并将该信息转化为激光雷达坐标系下的3维点云，包含x、y、z坐标；

步骤2，将点云投影到包含高度数据的2.5D栅格地图；

步骤3，对栅格地图进行滤波，滤除地面点、悬空点，保留障碍物点；

步骤4，对障碍物点进行聚类，将属于同一障碍物的栅格聚类在一起；

步骤5，根据两障碍物之间的空栅格数量和每个栅格的几何尺寸，推算出两障碍物之间距离，结合本车几何特征检测泊车位。

进一步地，步骤1的具体过程包括：

寻找泊车位时，激光雷达坐标系以车辆行驶正前方为y轴，垂直于行驶方向向右为x轴，竖直向上为z轴；激光雷达通过激光测距获得周围物体相对激光雷达的距离，并结合激光雷达发射激光的角度信息，获得物体在激光雷达坐标系中的三维坐标；具体如下：

设参数包括：

1)距离校正因子D_cor：激光束的距离偏差；障碍物真实的距离D为距离校正因子D_cor加上测量返回的距离值D_ret；

2)垂直偏移因子V_off：zy平面内激光束发射点与雷达坐标系原点的偏移；

3)水平偏移因子H_off：xy平面内激光束发射点与雷达坐标系原点的偏移；

4)垂直角度校正因子θ：激光束在xy平面内的角度偏移量；

5)旋转角度校正因子α：激光束在yz平面内的角度偏移量；

根据转换公式