通过确定物体遮挡以检测车辆环境中的物体的方法、计算装置和传感器系统与流程

本发明涉及一种用于检测车辆环境中的物体的方法。另外，本发明涉及一种用于车辆的计算装置以及传感器系统。最后，本发明涉及一种计算机程序和一种计算机可读(存储)介质。

背景技术：

1、从现有技术中已知具有环境传感器的用于车辆的传感器系统。借助环境传感器可以提供相应的传感器数据，传感器数据描述车辆的环境。然后可以基于传感器数据识别该环境中的物体，特别是其他交通参与方。可靠地识别环境中的其他物体，特别是其他交通参与方对于车辆的自动化或自主运行是至关重要的。

2、为了可靠地检测其他交通参与方并能够随着时间跟踪他们，通常执行交通参与方存在的估计。如果这种存在或存在概率太低，则无法依赖对交通参与方的探测。还会出现真实存在的物体暂时和/或局部地被其他物体遮挡的情况。这会导致物体存在概率的降低。此外，可以在跟踪时删除该物体，这又导致车辆的驾驶员辅助系统不再对该物体做出反应。在最坏的情况下，这会导致与物体发生碰撞。

3、在现有技术中，大多仅考虑环境传感器的检测区域或视野区域。一旦在检测区域中存在物体，系统就基于传感器数据预期对该物体进行测量或探测。因此，存在概率增大。但是，如果没有收到测量，则存在概率降低，并且该物体被删除。因此，真实且相关的物体由于遮挡被鉴别为错误测量。还可以使用所谓的“射线跟踪模型”为每个环境传感器单独遮挡物体。特别是在城市交通中，在车辆环境中存在大量交通参与方或物体。因此，这种方法会导致非常高的计算耗费。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提出一种在考虑遮挡的情况下可以更有效且同时可靠地检测车辆环境中的物体的解决方案。

2、根据本发明，所述目的通过具有根据独立权利要求的特征的方法、计算装置、传感器系统、计算机程序和计算机可读(存储)介质来实现。本发明的有利的改进行驶在从属权利要求中说明。

3、根据本发明的方法用于检测车辆环境中的物体。该方法包括：从车辆的环境传感器接收描述环境中的物体的传感器数据。该方法还包括：确定物体的相应的角部，其中角部描述相应的物体的外边界。此外，该方法包括：确定相应的角部相对于环境传感器的相对方位。此外，该方法包括：以预定的角度方向对所确定的角部进行排序。此外，该方法包括：根据相应的角部相对于环境传感器的相对方位，沿着角度方向检查每个角部是否被物体中的其他物体遮挡；以及根据角部的检查来确定相应的物体对于环境传感器的可检测区域。

4、借助于该方法应当检测车辆环境中的物体和尤其其他交通参与方。该方法可以借助相应的计算装置来执行，计算装置例如可以通过车辆的传感器系统或车辆的电子控制设备形成。在车辆运行中，可以借助环境传感记录传感器数据。在此，传感器数据描述车辆的环境或环境的区域。可以借助环境传感器执行在时间上彼此相继的测量周期，其中在每个测量周期中提供传感器数据。然后，可以将传感器数据从环境传感器传输给计算装置以进一步评估。原则上，该方法还可以基于多个环境传感器的传感器数据来执行。

5、可以根据传感器数据识别环境中的相应的物体。此外，可以基于传感器数据确定物体相对于环境传感器的方位。还提出：确定物体的角部。角部或棱边描述物体的外边界。例如，可以将最左边的角部和最右边的角部限定为所述角部。特别地，可以确定描述物体在预定角度方向上的空间扩展的两个角部。角度方向尤其可以是方位角方向。相应物体的角部与一个角度相关联。此后，对角部根据其在角度方向或方位角方向上的角度值进行排序。特别地，角部可以根据其角度值按升序或降序排序。然后，在角度方向上按顺序检查各个角部。对每个角部都可以检查：每个角部是否被一个或多个其他物体遮挡或者角部对于环境传感器是否可见。在此，根据物体或其角部相对于环境传感器的所确定的相对方位，检查角部是否被遮挡或可见。

6、于是，从对车辆环境中的物体的所有角部的检查中可以推导出：相应物体的哪些区域或部分被遮挡并且哪些对于环境传感器可见。还可以针对每个物体确定可检测区域。可检测区域描述物体的可以借助环境传感器检测或看到的区域或部分。在该方法中，确定角部列表并按顺序或沿角度方向检查这些角部。因此，得到以下优点：即对于一个测量周期或评估步骤，角部列表仅被处理一次。与已知的跟踪模型相比，计算耗费因此可以显著减少。因此可以更有效地并且同时可靠地求出环境中的物体的遮挡。

7、另外，优选地确定相应的物体的位于环境传感器的检测区域中的部分，并且根据该部分来确定可检测区域。也称为可见区域或称为视野的检测区域描述了环境传感器的可以借助环境传感器检测物体的区域。可以基于借助环境传感器的测量来跟踪或追踪物体。因此，例如，物体的位置和/或空间尺寸从先前的测量周期中已知。此外，环境传感器的检测范围是已知的。基于这些信息，然后可以确定物体的哪部分位于检测区域中或布置在检测区域中。然后，在确定可检测区域时可以考虑物体在检测区域中的这些部分。借此可以确定当前可以实际检测到物体的部分。

8、在另一实施方式中，确定遮挡列表，将相应的物体根据该物体的角部相对于环境传感器的方位被登记到遮挡列表中，其中在沿着角度方向检查相应的角部时更新遮挡列表。如之前解释的那样，按顺序或沿角度方向检查各个角部。在检查相应的角部时，可以更新遮挡列表。可以将物体或角部登记到遮挡列表中。还可以将标识符或id与识别到的物体相关联。标识符可以登记到遮挡列表中。在此，遮挡列表中的第一物体可以是其角部可见的物体。例如，遮挡列表中的第二物体可以被第一物体遮挡。还可以考虑：相应检查的角部是否描述物体在角度方向上的始端或末端。如果角部描述物体的末端，则可以从遮挡列表中删除该物体。

9、此外，有利的是：为了确定相应的物体的可检测区域，确定角度列表，角度列表描述相应的物体的可检测的角度区域，其中在沿角度方向检查相应的角部时更新角度列表。还可以提出：存储与最后改变相关联的角度。基于该角度和先前描述的遮挡列表，可以求出：物体或物体部分对于哪个角度范围或方位角范围对于环境传感器可见。总体而言，因此可以借助少的计算耗费来求出相应物体的可检测区域。

10、在另一实施方式中，在极坐标中确定物体的相应的角部。借助追踪算法可以基于传感器数据来预测在环境传感器测量时间点的物体的相应的位置。描述物体或其位置的轨迹可以转换为环境传感器的检测范围。然后可以在极坐标中限定物体或轨迹。因此，可以分别通过角度和间距或半径来说明角部。在此，角度尤其可以对应于方位角角度。通过半径可以确定环境传感器和角部之间的相对方位。还可以提出：在计算相对方位时，不仅考虑半径，而且还考虑环境传感器和角部之间的角度。以该方式，即使在距环境传感器间距小但是与遮挡的物体相关联的角部的情况下，也可以可靠地执行遮挡。

11、此外，有利的是：根据物体的可检测区域，确定相应的物体的存在概率。优选地，也可以基于所确定的可检测区域来执行相应物体的跟踪或追踪。因此，可以对当前对环境传感器不可见的物体做出响应。当物体再次可见时，已经存在可以直接使用的位置和速度的估计。这提供了优于删除遮挡的物体的已知方法的优点。此外，在已知的方法中，在认为物体被再次确认之前，需要一定数量的测量。此外，需要特定的初始化时间来估计完整的移动状态。

12、借助于根据本发明的方法，将基于检测区域的可见度的计算与被其他物体的遮挡相结合。在密集的市中心交通中，在该区域中在环境中的其他物体的数量会在100到200之间。在最坏的情况下，在此必须为所有可能的物体组合计算相互遮挡。通过根据本发明的方法可以显著减少计算耗费。在此，实验表明：计算时间随着环境中物体的数量线性增加。

13、根据本发明的用于车辆的传感器系统的计算装置被设计用于执行根据本发明和有利的设计方案。计算装置尤其可以通过车辆的电子控制设备形成。

14、根据本发明的传感器系统包括根据本发明的计算装置和至少一个环境传感器。环境传感器可以被设计为雷达传感器、激光雷达传感器或相机。环境传感器还可以具有相对于方位角方向360°的检测范围。传感器系统还可以具有多个环境传感器以及不同类型的环境传感器。

15、如果使用检测范围为360°的环境传感器，同样可以使用根据本发明的方法。在此，可以限定例如从0°到360°或从-180°到180°的角度范围。在此，超出在180°至-180°或360°至0°的限定的角度界限延伸的物体会出现问题。当前对于超出角度界限延伸的物体提出：将该物体划分为两个子物体。在此，划分在角度界限处进行。换言之，于是将总共四个角部与这种物体相关联。但是，可以将相同的标识符与两个子物体相关联。

16、传感器系统可以是车辆的驾驶员辅助系统的一部分。借助于驾驶员辅助系统可以自动或自主地操纵车辆。根据本发明的车辆包括根据本发明的传感器系统。该车辆特别被设计为客车。

17、本发明的另一方面涉及一种计算机程序，其包括指令，该指令在通过计算装置执行该程序时促使计算装置执行根据本发明的方法和其有利的设计方案。此外，本发明涉及一种计算机可读(存储)介质，其包括指令，该指令在通过计算装置执行时促使所述计算装置执行根据本发明的方法和其有利的设计方案。

18、参考根据本发明的方法提出的优选的实施方式及其优点相应地适用于根据本发明的计算装置、根据本发明的传感器系统、根据本发明的驾驶员辅助系统、根据本发明的车辆、根据本发明的计算机程序以及根据本发明的计算机可读(存储)介质。

19、本发明的其他的特征从权利要求、附图和附图描述中得出。在说明书中上面提到的特征和特征组合，以及在附图描述中下面提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合，不仅可以以分别说明的组合使用，而且还可以以不同的组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。