车辆底部碰撞避免的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]即使在低速下，当驾驶员过分向前驶入具有高路缘的停车位、越过减速带、遇到道路上的隆起物或其它障碍物等时，可以造成车辆前护板或车身底板损坏。因此，用于避免可以对车辆底部造成损坏的碰撞的机构将是有用的。
【附图说明】
[0002]图1是装备有底部碰撞避免的示例性车辆的框图；
[0003]图2说明了包括造成底部损坏的风险的障碍物的示例性车辆操作环境；
[0004]图3说明了包括不造成底部损坏的风险的障碍物的示例性车辆操作环境；
[0005]图4是用于避免底部碰撞的示例性过程的过程流程图。
【具体实施方式】
[0006]系统概述
[0007]图1是装备有路缘检测和监控的示例性车辆101的框图。车辆101通常包括在车辆101的操作一一例如，当以比如小于每小时15公里这样的相对低的速度驾驶时一一过程中可以用来将数据115提供到车辆计算机105的一个或多个传感器数据收集器110，特别是视频摄像机。有利地是，计算机105可以被编程为使用数据115来检测路缘、隆起物、或其它障碍物，并且此外可以被配置为确定障碍物是否从驾驶表面(例如，道路、停车场等)延伸到造成碰撞和/或损坏车辆底部一一例如，护板、车身底板等一一的风险的高度。计算机105可以进一步被编程为将指令提供到车辆101中的部件控制器，以使由障碍物造成的风险减轻，例如，将指令提供到发动机控制器125以改变车辆101油门，将指令提供到制动控制器130以应用制动，例如，自动制动功能等。更进一步地，计算机105可以被配置为通过车辆101中的人机界面(HMI) 120提供警报。
[0008]示例性系统元件
[0009]如上所述，车辆101包括车辆计算机105。车辆101通常是具有三个或更多车轮的陆上车辆，例如，客车、轻型货车等。计算机105通常包括处理器和存储器，存储器包括计算机可读介质的一个或多个形式，且存储通过处理器可执行的指令，该指令用于执行各种操作，包括如本文所公开的。此外，计算机105可以包括和/或通信地连接到多于一个计算设备，例如，包括在车辆101中用于监控和/或控制各种车辆部件的控制器等等，例如发动机控制单元、变速器控制单元等。计算机105通常被配置用于在一个或多个车辆101通信机构一一例如，控制器局域网(CAN)总线等等一一上通信。计算机105还可以具有到车载诊断连接器(OBD II)的连接。
[0010]通过CAN总线、OBD I1、和/或其它有线的或无线的机构，计算机105可以将信息传送到车辆中的各种设备和/或从各种设备一一例如，控制器、执行器、传感器等，包括数据收集器110、发动机控制单元(ECT) 125、制动控制器130等--接收消息。可选择地或另夕卜，在计算机105实际上包括多个设备的情况下，CAN总线等可以用于在本公开内容中表示为计算机105的设备之间通信。此外，计算机105可以被配置用于通过各种有线的和/或无线的网络技术(例如，蜂窝、蓝牙、通用串行总线(USB)、有线的和/或无线的包交换网络等)与其它设备通信。
[0011]车辆101通常包括至少一个摄像机数据收集器110。例如，摄像机数据收集器110可以被装备以获得静止和/或视频图像，并且可以是单目或立体摄像机。如图2和3中最佳所示，摄像机数据收集器110通常安装在车辆101的前部，例如，在车辆101挡风玻璃的中央顶部位置，以便提供视场215。如下面进一步所讨论的，视场215包括用于车辆101的操作表面205的部分，借此，摄像机110，可能连同一个或多个其它数据收集器110，可以提供数据115，通过该数据115，计算机105可以确定车辆101的前方的障碍物210的高度，并且确定障碍物210是否构成损坏车辆101的底部的风险。
[0012]如已经提到的，数据收集器110可以包括除了一个或多个摄像机数据收集器110以外的各种的设备。例如，数据收集器110可以包括超声波传感器数据收集器110，和/或收集车辆101的动态数据(比如速度、横摆率、转向角等)的其它数据收集器110。此外，上述示例并不旨在是限制性的，其它类型的数据收集器110可以用来将数据115提供到计算机105。例如，车辆中的各种控制器可以作为数据收集器110运行，以通过CAN总线提供数据115，例如，关于车辆速度、加速度、位置等的数据115。
[0013]除了用于执行包括如本文所描述的操作的程序指令以外，计算机105的存储器通常存储收集数据115。收集数据115可以包括在车辆101中收集的各种数据。收集数据115的示例包括对象——例如，潜在的障碍物210，比如路缘、隆起物等——的距离和/或高度的测量值和/或从这样的测量值的计算结果。通常，收集数据115可以包括可以通过收集设备110收集和/或从这样的数据计算的任何数据。
[0014]车辆101通常包括人机界面(HMI) 120。通常，HMI 120装备成接受用于计算机105的输入，和/或从计算机105提供输出。例如，车辆101可以包括配置为提供图形用户界面(GUI)等的显示器、交互式语音应答(IVR)系统、音频输出设备、用于例如通过车辆101的方向盘或座椅等提供触觉输出的机构中的一个或多个。此外，用户设备(例如，便携式计算设备，比如平板电脑、智能电话等等)可以用来为计算机105提供HMI 120的一些或全部。例如，用户设备可以使用上面所讨论的技术(例如，USB、蓝牙等)连接到计算机105，且可以用来接受对计算机105的输入和/或从计算机105提供输出。在任何情况下，HMI 120可以提供关于障碍物210的输出，例如，该输出描述障碍物210的高度、距离等、障碍物210是否对车辆101造成风险等。此外，如下实施方式是可能的，其中HMI 120用来接受输入以开始检测障碍物210的过程，如下面所述。
[0015]E⑶125是发动机控制单元，比如已知的那些，例如，其包括处理器和存储器，并且被编程为提供控制车辆101动力传动系统和/或发动机的指令。例如，ECU可以通过车辆101CAN总线等接收关于用于车辆101动力传动系统的适当的油门水平、扭矩量等的指令。此外，计算机105可以被编程为根据障碍物210的检测来提供这样的指令。
[0016]制动控制器130通常包括处理器和存储器，并且被编程为提供指令来控制车辆101制动器，例如众所周知的那些。例如，制动控制器130可以通过车辆101CAN总线等接收关于车辆101制动器的应用的指令，并且可以被编程为根据障碍物210的检测来提供这样的指令。
[0017]图2和3说明了包括具有在其上的障碍物210的道路205的示例性车辆101操作环境200，障碍物210可以对车辆101造成底部损坏的风险。例如，图2示出了高度足以损坏车辆101底部(比如护板或车身底板)的障碍物210a。与此相反，图3示出了不具有可能损坏车辆101底部的高度的障碍物210b。
[0018]同样如图2和3中所示，摄像机数据收集器110通常具有视场215。相对于沿车辆101的纵向轴线测量的车辆101的前方的距离，视场215在距离0_开始和在距离Dniax结束。观测距尚Dv--也沿车辆101的纵向轴线测量--被定义为Dmax和D min之间的差。应该理解的是，观测距离可以取决于特定的摄像机数据收集器110的性能，例如，摄像机110透镜的视角等。此外，摄像机数据收集器I1通常捕获由观测距离Dv和垂直于观测距离Dv的宽度所限定的表面205上的总体上矩形的观测区域，观测区域根据特定的摄像机数据收集器110的性能被提供。
[0019]示例性过程流程
[0020]图4是用于避免底部碰撞的示例性过程400的过程流程图。过程400开始于框405，其中计算机105开始障碍物210的检测。例如，在一个实施方式中，当车辆101速度降到低于预定阈值(例如，每小时15公里)时，开始过程400。可选择地或另外，底部碰撞避免过程400可以根据通过HMI 120接收到的输入一一例如，指示停车操作正在开始，车辆101正在穿过潜在地包括障碍物210 (比如减速带等)的操作表面一一来开始，全球定位系统(GPS)数据115可以用来指示车辆101靠近停车场和包括减速带或其它障碍物210等的操作表面205。
[0021]接下来，在框410中，计算机105确定观测区域中的障碍物210的高度。例如，计算机105可以接收收集数据115，该收集数据115可以用来构建可以被称为观测区域的“纹理图”的图。也就是说，如果观测区域是矩形表面，则它可以被分配X和Y坐标，且高度一一例如，车辆101所处的操作表面205的高度的上面的距离一一可以被分配给在纹理图上(SP观测区域内)的各种X-Y位置。此外，观测区域的障碍物210高度H可以被定义为观测区域中的对象的最大高度，例如，与纹理图上X-Y坐标相关联的最大高度。那个高度可以被识别为观测区域的障碍物210高度。这样的数据115通常包括图像且可以包括其它数据，例如来自超声波传感器、雷达、激光雷达、或其它数据收集器110的数据。
[0022]因此，障碍物210高度可以以各种方式来确定。例如，在一个实施方式中，摄像机数据收集器110可以在连续时间点提供观测区域的两个或多个图像。此外，除了图像以外，收集数据115可以包括第一和最后这样时间点之间的车辆101的速度，例如，平均速度。障碍物210的高度因此可以从这样的图像例如以已知的方式来确定。例如，在最小距离0_处的障碍物210的第一图像可以与在最大距离Dniax处的障碍物210的第二图像比较，并且障碍物210的高度H因此通过考虑在距离Dv*各自的第一个第二图像中的障碍物210的视在高度的变化来确定，距离Dv可以根据车辆101速度来确定。也就是说，如应当理解的，在距离0_和D _之间的第一和第二图像中的障碍物210的视在高度随时间的变化可以用来确定障碍物210的绝对或实际高度。可选择地或另外，附加数据115可以用来构建纹理图，例如，超声波传感器数据收集器110等可以被使用。此外，如上所述，可以使用立体摄像机数据收集器110，例如，在单一时间提供两个图像来例如以已知的方式测量高度H。
[0023]此外，除了高度H以外，要注意的是，计算机105可以使用图像或其它数据115来确定障碍物210的坡度。例如，众所周知，坡度可以通过在距车辆101的不同距离(即至少两个距离)测量障碍物210的各自的高度来推断，并且因此根据高度的变化来确定坡度。
[0024]跟随框410，在框415中，计算机105确