一种悬崖检测方法及终端与流程

1.本发明涉及无人驾驶车辆感知技术领域，特别涉及一种悬崖检测方法及终端。


背景技术：

2.目前，机器人规避悬崖可使用多种传感器，如深度摄像头、红外传感器和超声传感器等。典型的机器人导航悬崖检测算法包含栅格法、可视图法和自由空间法等方法。通常需要先判断悬崖相对于机器人的方向和距离，进而设计出可以规避悬崖的行进路线。
3.但是，由于传感器自身特性及安装布局的限制，深度摄像头、红外传感器和超声传感器等传感器在进行悬崖检测时，存在较大的误判率。在一些特定场景下可能无法正确判定悬崖是否存在，给机器的正常运行带来较大隐患。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种悬崖检测方法及终端，能够提高悬崖检测的准确性。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种悬崖检测方法，包括步骤：
7.在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光；
8.根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离，若是，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动。
9.为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
10.一种悬崖检测终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
11.在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光；
12.根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离，若是，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动。
13.本发明的有益效果在于：在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在车辆的正前方倾斜向下安装单点激光，能够通过左右驱动轮附近的单点激光测得驱动轮附近的悬崖情况，通过车辆正前方的倾斜单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止；根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，因此在不同运动状态下，不相关的单点激光数据不参与逻辑，大大降低信号误触发等导致车辆运行不流畅的几率；若单点激光组中的一个单点激光检测到的距离超出预设距离时，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距
离的单点激光所在的方向运动，因此，通过多个单点激光组以及距离阈值的设置，能够使得车辆精准判断周围地面环境，帮助车辆通过狭窄道路，贴近悬崖直线运动等精细运动场景，提高悬崖检测的准确性。
附图说明
14.图1为本发明实施例的一种悬崖检测方法的流程图；
15.图2为本发明实施例的一种悬崖检测终端的示意图；
16.图3为本发明实施例的一种悬崖检测方法的单点激光安装位置示意图；
17.图4为本发明实施例的一种悬崖检测方法的单点激光安装位置侧视图；
18.图5为本发明实施例的一种悬崖检测方法的单点激光检测落差距离的示意图。
具体实施方式
19.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
20.请参照图1、图3至图5，本发明实施例提供了一种悬崖检测方法，包括步骤：
21.在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光；
22.根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离，若是，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动。
23.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在车辆的正前方倾斜向下安装单点激光，能够通过左右驱动轮附近的单点激光测得驱动轮附近的悬崖情况，通过车辆正前方的倾斜单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止；根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，因此在不同运动状态下，不相关的单点激光数据不参与逻辑，大大降低信号误触发等导致车辆运行不流畅的几率；若单点激光组中的一个单点激光检测到的距离超出预设距离时，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动，因此，通过多个单点激光组以及距离阈值的设置，能够使得车辆精准判断周围地面环境，帮助车辆通过狭窄道路，贴近悬崖直线运动等精细运动场景，提高悬崖检测的准确性。
24.进一步地，所述在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光包括：
25.在左驱动轮的正后方向下安装第一单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近所述左驱动轮的一端向下安装第二单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近万向轮的一端向下安装第三单点激光，所述万向轮设置在所述车辆底部的前方中间位置；
26.在所述车辆的正前方倾斜安装第四单点激光；
27.在右驱动轮的正前方且靠近所述万向轮的一端向下安装第五单点激光，在所述右驱动轮的正前方且靠近所述右驱动轮的一端向下安装第六单点激光，在所述右驱动轮的正后方向下安装第七单点激光。
28.由上述描述可知，在左右驱动轮的正后方安装单点激光，便于车辆倒车或者倒车转弯时对正后方以及左右后方的悬崖进行检测；在左右驱动轮的正前方且靠近左右驱动轮的一端安装单点激光，能够检测到左右驱动轮左右侧的悬崖情况，便于在车辆前进或者前进转弯时对左右侧进行悬崖检测；在左右驱动轮的正前方且靠近万向轮的一端安装单点激光，能够检测到左右驱动轮正前方稍远处的悬崖情况，从而检测到整车左右前方的悬崖情况；因此向下安装的六个单点激光分布在各车轮周围，保证单点激光的均匀分布；并且在车辆的正前方倾斜向下安装的第四单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止，提高悬崖检测的准确性。
29.进一步地，所述根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测包括：
30.若所述车辆的运动状态为前进或者前进转弯，则使用第二单点激光至第六单点激光作为第一单点激光组进行检测；
31.若所述车辆的运动状态为倒车或者倒车转弯，则使用第一单点激光和第七单点激光作为第二单点激光组进行检测。
32.由上述描述可知，在前进或者前进转弯时，使用第二单点激光至第六单点激光参与悬崖检测，可以对正前悬崖、左前和后前悬崖进行有效检测；在倒车或者倒车转弯时，第一单点激光和第七单点激光参与悬崖检测，可以对正后悬崖、左后悬崖和右后悬崖进行有效检测，因此不相关的单点激光数据不参与检测计算，能够简述信号误触发的情况发生，保证车辆的流畅运行。
33.进一步地，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离之前包括：
34.若所述单点激光为向下安装，则预设距离t＝h1 l，其中，h1表示向下单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差；
35.若所述单点激光为倾斜安装，则预设距离t＝(h2 l)/sinα，其中，h2表示倾斜单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差，α表示单点激光的倾角。
36.由上述描述可知，为了避免轻微地面起伏造成的悬崖误判，在悬崖判定中阈值需要考虑车辆可通过的最大地面落差，针对不同安装方向的单点激光适应性采用不同的预设距离计算方法，能够提高预设距离计算的灵活性和准确性。
37.进一步地，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离之前还包括：
38.根据所述车辆的结构、质量和驱动能力计算所述车辆可承受的最大地面落差。
39.由上述描述可知，最大地面落差值需根据车辆的实际结构、整车质量和车辆驱动能力灵活设定，保证悬崖检测的灵活性和准确性。
40.请参照图2，本发明另一实施例提供了一种悬崖检测终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
41.在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光；
42.根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离，若是，则触发车辆刹车程序，并向检测到的
距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动。
43.由上述描述可知，在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在车辆的正前方倾斜向下安装单点激光，能够通过左右驱动轮附近的单点激光测得驱动轮附近的悬崖情况，通过车辆正前方的倾斜单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止；根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，因此在不同运动状态下，不相关的单点激光数据不参与逻辑，大大降低信号误触发等导致车辆运行不流畅的几率；若单点激光组中的一个单点激光检测到的距离超出预设距离时，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动，因此，通过多个单点激光组以及距离阈值的设置，能够使得车辆精准判断周围地面环境，帮助车辆通过狭窄道路，贴近悬崖直线运动等精细运动场景，提高悬崖检测的准确性。
44.进一步地，所述在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光包括：
45.在左驱动轮的正后方向下安装第一单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近所述左驱动轮的一端向下安装第二单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近万向轮的一端向下安装第三单点激光，所述万向轮设置在所述车辆底部的前方中间位置；
46.在所述车辆的正前方倾斜安装第四单点激光；
47.在右驱动轮的正前方且靠近所述万向轮的一端向下安装第五单点激光，在所述右驱动轮的正前方且靠近所述右驱动轮的一端向下安装第六单点激光，在所述右驱动轮的正后方向下安装第七单点激光。
48.由上述描述可知，在左右驱动轮的正后方安装单点激光，便于车辆倒车或者倒车转弯时对正后方以及左右后方的悬崖进行检测；在左右驱动轮的正前方且靠近左右驱动轮的一端安装单点激光，能够检测到左右驱动轮左右侧的悬崖情况，便于在车辆前进或者前进转弯时对左右侧进行悬崖检测；在左右驱动轮的正前方且靠近万向轮的一端安装单点激光，能够检测到左右驱动轮正前方稍远处的悬崖情况，从而检测到整车左右前方的悬崖情况；因此向下安装的六个单点激光分布在各车轮周围，保证单点激光的均匀分布；并且在车辆的正前方倾斜向下安装的第四单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止，提高悬崖检测的准确性。
49.进一步地，所述根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测包括：
50.若所述车辆的运动状态为前进或者前进转弯，则使用第二单点激光至第六单点激光作为第一单点激光组进行检测；
51.若所述车辆的运动状态为倒车或者倒车转弯，则使用第一单点激光和第七单点激光作为第二单点激光组进行检测。
52.由上述描述可知，在前进或者前进转弯时，使用第二单点激光至第六单点激光参与悬崖检测，可以对正前悬崖、左前和后前悬崖进行有效检测；在倒车或者倒车转弯时，第一单点激光和第七单点激光参与悬崖检测，可以对正后悬崖、左后悬崖和右后悬崖进行有效检测，因此不相关的单点激光数据不参与检测计算，能够简述信号误触发的情况发生，保证车辆的流畅运行。
53.进一步地，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距
离之前包括：
54.若所述单点激光为向下安装，则预设距离t＝h1 l，其中，h1表示向下单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差；
55.若所述单点激光为倾斜安装，则预设距离t＝(h2 l)/sinα，其中，h2表示倾斜单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差，α表示单点激光的倾角。
56.由上述描述可知，为了避免轻微地面起伏造成的悬崖误判，在悬崖判定中阈值需要考虑车辆可通过的最大地面落差，针对不同安装方向的单点激光适应性采用不同的预设距离计算方法，能够提高预设距离计算的灵活性和准确性。
57.进一步地，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离之前还包括：
58.根据所述车辆的结构、质量和驱动能力计算所述车辆可承受的最大地面落差。
59.由上述描述可知，最大地面落差值需根据车辆的实际结构、整车质量和车辆驱动能力灵活设定，保证悬崖检测的灵活性和准确性。
60.本发明的一种悬崖检测方法及终端，适用于使用单点激光传感器对车辆的悬崖检测功能进行完善，以下通过具体实施方式进行说明：
61.实施例一
62.请参照图1、图3至图5，一种悬崖检测方法，包括步骤：
63.s1、在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在所述车辆的正前方倾斜向下安装单点激光。
64.其中，在左驱动轮的正后方向下安装第一单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近所述左驱动轮的一端向下安装第二单点激光，在所述左驱动轮的正前方且靠近万向轮的一端向下安装第三单点激光，所述万向轮设置在所述车辆底部的前方中间位置；
65.在所述车辆的正前方倾斜安装第四单点激光；
66.在右驱动轮的正前方且靠近所述万向轮的一端向下安装第五单点激光，在所述右驱动轮的正前方且靠近所述右驱动轮的一端向下安装第六单点激光，在所述右驱动轮的正后方向下安装第七单点激光。
67.具体的，请参照图3和图4，第一单点激光至第七单点激光即对应图中的单点激光1至单点激光7，其中，单点激光1安装在左驱动轮正后方；单点激光2安装在左驱动轮正前方且靠近左驱动轮的一端；单点激光3安装在左驱动轮正前方且靠近万向轮的一端；单点激光4安装在车辆正前方；单点激光5安装在右驱动轮正前方且靠近万向轮的一端；单点激光6安装在右驱动轮正前方且靠近右驱动轮的一端；单点激光7安装在右驱动轮正后方。
68.所有单点激光的安装方式分为两种方向：向下与倾斜，其中仅有单点激光4为倾斜安装，能够避免激光检测到的位置离万向轮太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止，而跌落悬崖的情况发生。
69.s2、根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离，若是，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动。
70.其中，所述根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测包括：
71.若所述车辆的运动状态为前进或者前进转弯，则使用第二单点激光至第六单点激
光作为第一单点激光组进行检测；
72.若所述车辆的运动状态为倒车或者倒车转弯，则使用第一单点激光和第七单点激光作为第二单点激光组进行检测。
73.具体的，车辆的运动状态可分为四类：前进、前进转弯、倒车、倒车转弯；在各种运动状态下，各个单点激光的阈值不变。
74.其中每一个单点激光检测的范围不同：
75.单点激光1用于判断左驱动轮正后方，即整车的左后方的悬崖情况；
76.单点激光2用于判断左驱动轮正前方且靠近左驱动轮的悬崖情况；
77.单点激光3用于判断左驱动轮正前方且靠近万向轮的悬崖情况；
78.单点激光4用于判断中置万向轮正前方，即整车的正前方的悬崖情况；
79.单点激光5用于判断右驱动轮正前方且靠近万向轮的悬崖情况；
80.单点激光6用于判断右驱动轮正前方且靠近右驱动轮的悬崖情况；
81.单点激光7用于判断右驱动轮正后方，即整车的右后方的悬崖情况。
82.在前进、前进转弯时，单点激光2、3、4、5、6参与悬崖检测，可以对正前悬崖、左前悬崖和油钱进行有效检测；在后退、后退转弯时，单点激光1、7参与悬崖检测，可以对正后悬崖、左后悬崖和右后悬崖进行有效检测。
83.其中，判断所述单点激光组中的一个单点激光检测到的距离是否超出预设距离之前包括：
84.若所述单点激光为向下安装，则预设距离t＝h1 l，其中，h1表示向下单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差；
85.若所述单点激光为倾斜安装，则预设距离t＝(h2 l)/sinα，其中，h2表示倾斜单点激光的对地高度，l表示单点激光的最大地面落差，α表示单点激光的倾角；
86.根据所述车辆的结构、质量和驱动能力计算所述车辆可承受的最大地面落差。
87.具体的，为了避免小的地面起伏造成的悬崖误判，在悬崖判定中预设距离需要考虑车辆可通过的最大地面落差，即由单点激光对地高度h、最大地面落差l共同决定。
88.请参照图5，向下安装的单点激光的预设距离为：t＝h1 l，h1表示向下单点激光的对地高度；
89.倾斜安装的单点激光的预设距离为：t＝(h2 l)/sinα，h2表示倾斜单点激光的对地高度，α表示单点激光的倾角。
90.其中，最大地面落差值需车辆实际结构、整车质量，车辆驱动能力等实际情况灵活设定，在本实施例中，最大地面落差设计为30mm。
91.车辆上任一单点激光传感器采集到的距离数据超出预设距离时，均会立即触发刹车程序，车辆此时仅可向未检测到悬崖的单点激光传感器所在方位的方向进行运动。
92.因此本实施例主要应用于车辆行驶过程中的悬崖检测，可以快速且准确地检测出车辆行驶路线上存在的悬崖路况，为车辆规避悬崖提供准确的环境数据。
93.实施例二
94.请参照图2，一种悬崖检测终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一的一种悬崖检测方法的各个步骤。
95.综上所述，本发明提供的一种悬崖检测方法及终端，在车辆的左右驱动轮的正前方和正后方分别向下安装单点激光，在车辆的正前方倾斜向下安装单点激光，能够通过左右驱动轮附近的单点激光测得驱动轮附近的悬崖情况，通过车辆正前方的倾斜单点激光，能够避免车辆前进时，激光检测到的位置离前方轮子太近而导致刹车时车辆因惯性无法及时停止；根据车辆的运动状态选择对应的单点激光组进行检测，因此在不同运动状态下，不相关的单点激光数据不参与逻辑，大大降低信号误触发等导致车辆运行不流畅的几率；若单点激光组中的一个单点激光检测到的距离超出预设距离时，则触发车辆刹车程序，并向检测到的距离未超出预设距离的单点激光所在的方向运动；其中，向下安装的单点激光和倾斜安装的单点激光计算预设距离的方法不同，能够灵活准确地进行计算。因此，通过多个单点激光组以及距离阈值的设置，能够使车辆精准判断周围地面环境，帮助车辆通过狭窄道路，贴近悬崖直线运动等精细运动场景，提高悬崖检测的准确性。
96.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。