狭窄空间中的与静态目标的碰撞避免的制作方法
【技术领域】
[0001] 实施例设及碰撞避免警告系统。
【背景技术】
[0002] 也使用雷达系统来检测在行进道路内的对象。运样的系统随着时间的经过利用连 续或周期性的对象跟踪，来确定对象的各种参数。通常，利用来自雷达系统的数据计算例如 对象位置、距离W及距变率等数据。然而，来自雷达的输入通常是稀疏的跟踪目标。在狭 窄空间例如停车库中的辅助停车装置由于其粗分辨率，而不能提供精确或准确的障碍物信 息。而且，一旦对象位于当前感测设备的视线之外，由于对象不再被跟踪并且将不被考虑为 潜在威胁，所W碰撞警告系统可能不能检测对象。
【发明内容】
[0003] 实施例的优点在于检测与在感测场的视场之外的对象的潜在碰撞。车辆当仅利用 单个对象发送设备在限定空间中行进时将先前感测的对象存储在存储器中，并且当车辆保 留在相应区域内时将那些对象保持在存储器中。系统构成局部障碍物地图并且确定与当前 在视场中的所感测对象及不再在感测设备的当前视场中的对象的潜在碰撞。因此，当车辆 移动经过限定空间时，其中由于车辆紧密靠近对象，所W感测对象连续地移入和移出感测 场，即使对象目前没有由感测设备感测到，也将运样的对象保持在存储器中，用于确定潜在 碰撞。
[0004] 实施例设想一种用于在狭窄空间中行进的车辆的检测和跟踪对象的方法。估算主 车辆行进运动。利用对象感测设备检测在车辆外部的对象。确定对象是否为静态对象。响 应于检测到静态对象的检测而生成静态障碍物地图。利用静态障碍物地图来构成局部障碍 物地图。相对于局部障碍物地图内的障碍物估算主车辆的位姿。将局部对象地图融合在车 辆坐标网格上。在移动车辆与识别对象之间执行威胁分析。响应于检测到的碰撞威胁而致 动防止碰撞设备。
[0005] 1. -种用于在狭窄空间中行进的车辆的检测和跟踪对象的方法，所述方法包括 W下步骤： 估算主车辆行进运动； 利用对象感测设备检测在所述车辆的外部的对象； 判定所述对象是否为静态对象； 响应于检测到静态对象的检测生成静态障碍物地图； 利用所述静态障碍物地图构成局部障碍物地图； 相对于所述局部障碍物地图内的障碍物估算所述主车辆的位姿； 将所述局部对象地图融合在车辆坐标网格上； 在移动车辆与识别对象之间执行威胁分析； 响应于检测到的碰撞威胁致动防止碰撞设备。
[0006] 2.如方案1所述的方法，其中构成所述局部地图还包括w下步骤： 识别所述局部障碍物地图内的原点； 识别从所述原点起W预定半径构成的观察区域；W及 识别所述区域内的静态对象。
[0007] 3.如方案2所述的方法，其中所述原点是有关所述车辆的重屯、位置的位置。
[0008] 4.如方案2所述的方法，其中局部障碍物地图和检测到的静态对象存储在存储 器内。
[0009] 5.如方案4所述的方法，其中存储在所述存储器中的局部障碍物地图和检测到 的静态对象存储在随机存取存储器中。
[0010] 6.如方案4所述的方法，其中当所述车辆在所述局部障碍物地图的区域内移动 时，跟踪所述车辆的运动，用于检测与检测到的静态对象的潜在碰撞。
[0011] 7.如方案6所述的方法，还包括响应于所述车辆位于所述区域的外部而生成下 一个局部障碍物地图的步骤。
[0012] 8.如方案7所述的方法，其中生成下一个局部障碍物地图包括W下步骤： 当所述车辆距所述原点的距离等于所述预定半径时识别所述车辆的位置； 将所识别的所述车辆的位置标记为下一个原点； 识别与所述下一个原点距离预定半径的下一个区域；W及 识别仅在所述下一个区域内的静态对象。
[0013] 9.如方案1所述的方法，其中利用对象感测设备检测所述车辆的外部的对象包 括利用合成孔径雷达传感器检测所述对象。
[0014] 10.如方案1所述的方法，其中利用对象感测设备检测所述车辆的外部的对象包 括利用激光雷达传感器检测所述对象。
[0015] 11.如方案1所述的方法，其中致动防止碰撞设备包括实现对驾驶员警告检测到 的碰撞威胁。
[0016] 12.如方案1所述的方法，其中响应于所确定的要碰撞时间小于2秒而致动对驾 驶员警告检测到的碰撞威胁。
[0017] 13.如方案1所述的方法，其中致动防止碰撞设备包括致动自主制动设备W防止 潜在碰撞。
[0018] 14.如方案1所述的方法，其中响应于所确定的要碰撞时间小于0. 75秒而致动所 述自主制动设备。
[0019] 15.如方案1所述的方法，其中致动防止碰撞设备包括致动转向辅助设备W防止 潜在碰撞。
[0020] 16.如方案1所述的方法，还包括W下步骤： 从所述对象感测设备识别动态对象； 估算所识别的动态对象的行进路径； 将动态对象融合在所述局部障碍物地图中；W及 在所述车辆与所述动态对象之间执行包括潜在碰撞的威胁分析。
[0021] 17.如方案1所述的方法，其中生成静态障碍物地图包括W下步骤： (a)生成所述对象的模型，其包括形成群的一组点； (b)扫描所述群中的每个点； (C)确定在所述模型的一组点与所扫描的群的一组点之间的刚性变换； (d) 更新模型分布；W及 (e) 迭代地重复步骤（b) - (d)，W推导模型分布，直到确定收敛。
[0022] 18.如方案17所述的方法，其中将每个对象建模为高斯混合模型。
[0023] 19.如方案18所述的方法，其中将用于对象的群的每个点表示为二维高斯分布， 并且其中每个相应点为具有方差02的平均数。
【附图说明】
[0024]图1为结合有碰撞检测避免系统的车辆的图。
[00巧]图2为碰撞检测避免系统的方框图。
[0026] 图3为用于确定碰撞威胁分析的方法的流程图。
[0027] 图4为由对象检测设备检测到的对象的示例图。
[002引图5为用于确定刚性变换的随着时间经过所感测到的数据的示例图。
[0029] 图6为基于车辆坐标网格系统的示例性局部障碍物地图。
[0030] 图7为先前局部障碍物地图与下一个局部障碍物地图之间的比较的示例图。
【具体实施方式】
[0031] 图1为装备有碰撞避免检测系统的车辆10。碰撞避免检测系统包括用于检测车辆 外部的对象的至少一个感测设备12。至少一个感测设备12优选地为沿着车辆的向前方向 指向的激光雷达感测设备。替代地，至少一个感测设备12可W包括合成孔径雷达传感器、 基于RF的感测设备、超声感测设备或者其他距离感测设备。至少一个感测设备12对处理 单元14例如碰撞检测模块提供对象检测数据。处理单元14为包围车辆的相应区域生成局 部障碍物地图。基于在该区域内检测到的对象，处理单元确定是否存在与在对象检测设备 的视场内及视场外的包围车辆的对象的碰撞的可能性。处理单元14然后对驾驶员生成警 告信号或者将数据发送至输出设备，用于减轻潜在碰撞。
[0032] 图2图示了确定如本文所述的潜在碰撞所需的各种设备的方框图。车辆10包括 与处理单元14通信的至少一个感测设备12。处理单元14包括存储器16,存储器16用于 存储由至少一个感测设备12获得的有关所感测的对象的数据。存储器16优选地为随机存 取存储器，然而，可W使用存储器的替代形式，例如专用硬盘驱动器或共享硬盘驱动器存储 器。处理单元14能够访问所存储的数据，用于生成和更新局部障碍物地图。
[0033] 处理单元14还与输出设备18例如用于直接警告驾驶员潜在碰撞的警告设备通 信。输出设备18可W包括视觉警告、听觉警告或触觉警告。当确定有可能碰撞并且在小于 预定时间量(例如2秒）内将发生碰撞时，可W致动对驾驶员的警告。时间应该基于驾驶员 驾驶的速度和到对象的距离，W便于在分配时间内允许驾驶员被警告并且采取必要的行动 W避免碰撞。
[0034] 处理单元14可W还与车辆应用20通信，车辆应用20可W进一步增强碰撞威胁评 估或者可W是用于减轻潜在碰撞的系统或设备。运样的系统可W包括用于自动地施加制动 力来停止车辆的自主制动系统。另一种系统可W包括转向辅助系统，其中对车辆的转向机 构自主地施加转向扭矩w减轻碰撞威胁。当确定有可能碰撞并且在小于预定时间量(例如 0.75秒）内将发生碰撞时，致动用于减轻碰撞的系统。时间应该基于驾驶员驾驶的速度和 到对象的距离，W便于允许系统在分配时间内致动减轻设备W避免碰撞。
[0035] 图3图示了用于利用所生成的局部障碍物地图来确定威胁分析的流程图。
[0036] 在方框30中，估算在限定空间例如停车设施中行进的车辆的运动。在下文中将车 辆称为主车辆，其包括用于检测车辆外部的障碍物的对象检测设备。
[0037] 在方框31中，对象检测设备例如激光雷达或SAR雷达检测视场（F0V)中的对象。 F0V是由对象检测设备生成的感测场。优选地，对象检测设备相对于车辆沿着向前朝向方向 指向。图4图示了行进经过狭窄空间例如停车设施的车辆，仅利用前侧激光雷达感测设备 感测其中的对象。如图4所示，对于对象仅感测总体上由F0V表示的相应区域。结果，当行 进经过停车设施时，F0V可能不断地变化，车辆随着它在停车设备的坡道上行进而连续地经 过停泊车辆和设施的停车设备。
[0038] 激光雷达感测设备安装在主车辆上，其是移动平台。利用激光反复地照射目标区 域（F0V)，并且测量反射光。由于主车辆移动，而在各个天线位置连续地接收波形。一致地 检测、存储并且配合地处理运些位置，W在目标区域的图像中检测对象。应该理解，每个接 收到的波形对应于与整个对象相对的雷达点。因此，接收了代表与整个对象相