目标识别装置、具有目标识别装置的车辆及其控制方法与流程

文档序号:12177946阅读:214来源:国知局
目标识别装置、具有目标识别装置的车辆及其控制方法与流程

本发明总体上涉及目标识别和车辆技术,更具体地,涉及用于识别周围目标的目标识别装置、具有目标识别装置的车辆及其控制方法。



背景技术:

所谓的“智能”通常包括超声传感器、图像传感器、激光传感器和用作人的视觉替代的LiDAR传感器中的至少一个。智能车辆包括自主行驶车辆,其无需驾驶者操作而自动行驶,同时使用传感器采集与行驶相关的信息来识别目标,例如车辆前方障碍物。因此,甚至当驾驶者由于例如疏忽、过失和视觉受限而不能准确识别道路环境时,智能车辆帮助驾驶者识别道路环境以防止发生事故。

当智能车辆使用车辆的图像传感器识别目标时,可能存在车辆将阴影错地误识别为车辆的问题。同样,由于直射的阳光、目标的反射光、后面的强光源或低照明环境,可能会发生不正确的警告。

当智能车辆使用距离传感器,例如超声传感器,识别目标时,智能车辆可以确定是否存在障碍物或确定障碍物的形状。然而,由于智能车辆前方的目标被遮挡,目标识别受到限制,并且存在诸如道路标志、坡道和减速带的目标的识别准确度低的问题。例如,坡道或减速度往往被识别为障碍物。

当智能车辆使用LiDAR传感器、雷达传感器等识别目标时,存在车辆不能识别前方200米或更远距离的道路或设施的问题。因此,在意料不到的情况下,例如道路不带路面分道线、坑洼道路或恶劣天气下,难以确保安全驾驶。

此外,当智能车辆使用LiDAR传感器、雷达传感器等识别目标时,辨别已识别的目标存在困难。因此,存在前车辆妨碍LiDAR传感器视野的问题,特别是当道路拥堵并且在前车辆前面的车辆的形状和位置不能正确识别时。例如,智能车辆有这样的问题,位于本车前方100 米处的车辆挡住本车的LiDAR传感器的视界,导致车辆不能识别位于本车前方200米处的车辆的形状和位置。



技术实现要素:

本发明的一个方面提供一种目标识别装置、具有该目标识别装置的车辆及其控制方法,所述目标识别装置基于摄像头检测出的目标的信息校正由LiDAR传感器检测出的目标的信息。本发明的另一方面提供一种目标识别装置、具有该目标识别装置的车辆及其控制方法,所述目标识别装置检测周围的图像并获知目标的形状信息。

根据本发明实施例的目标识别装置包括:存储单元,其存储对应于多个目标的各自形状的图像信息;以及控制单元,其将由距离检测单元检测出的多个信号分组以获取多个目标中的至少一个目标的位置信息,基于所获取的位置信息设定多个目标中的第一目标,基于第一目标的位置信息设定干扰区,获取位于干扰区中的多个目标中的第二目标的位置信息和图像信息,并且基于第二目标的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二目标的位置信息。

目标识别装置的控制单元可基于由图像检测单元检测出的图像信号获取至少一个目标的图像信息,基于所获取的图像信息确定至少一个目标的形状,并且控制至少一个目标的图像信息的存储。

目标识别装置的控制单元可将多个信号分组以获取第二目标的形状信息,并且基于第二目标的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二目标的形状信息。

此外,根据本发明的实施例,一种车辆包括:车身;距离检测单元,其设置在车身中并检测车辆到周围目标的距离;图像检测单元,其设置在车身中并检测周围目标的图像;存储单元,其存储对应于多个目标的各自形状的图像信息;以及目标识别装置,其将由距离检测单元检测出的多个信号分组以获取多个目标中的至少一个目标的位置信息,基于所获取的位置信息将最接近车身的车辆设定为第一车辆,基于第一车辆的位置信息设定干扰区,获取位于干扰区中的第二车辆的位置信息和图像信息,并且基于第二车辆的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二车辆的位置信息。

目标识别装置可基于由图像检测单元检测出的图像信号获取至少一个目标的图像信息,基于所获取的图像信息确定至少一个目标的形状,并且控制至少一个目标的图像信息的存储。

目标识别装置可基于对多个信号的分组获取第二车辆的形状信息,并且基于第二车辆的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二目标的形状信息。

目标识别装置可确定存储在存储单元中的图像信息之中与第二车辆的图像信息匹配的图像信息,基于所确定的图像信息获取距离检测单元未检测出的未测出部分的图像信息,并且基于所获取的未测出部分的图像信息校正第二车辆的形状信息。

上述车辆还可包括:电子控制单元,其在自主行驶模式中基于第一车辆的形状信息和位置信息以及第二车辆的校正后位置信息和校正后形状信息来控制车辆的驱动装置的驱动。

上述车辆还可包括:接收车辆的当前位置的通信单元。电子控制单元可基于当前位置控制驱动装置的驱动。

目标识别装置可将与所述车辆在相同车道中行驶的、位置最接近所述车辆的在前车辆设定为第一车辆。

目标识别装置可将在所述车辆所处车道的左边或右边车道中行驶的、位置最接近所述车辆的在前车辆设定为第一车辆。

距离检测单元可包括至少一个LiDAR传感器,并且图像检测单元可包括至少一个图像传感器。

目标识别装置可将第一车辆的位置信息中左边端点向左第一固定距离、右边端点向右第二固定距离和左边和右边端点向前第三固定距离内的区域设定为干扰区。

目标识别装置可基于第一车辆的位置信息将具有预设大小的区域设定为干扰区。

此外,根据本发明的实施例,一种车辆包括:车身;距离检测单元,其设置在车身中并检测车辆到周围目标的距离;图像检测单元,其设置在车身中并检测周围目标的图像;存储单元,其存储对应于多个目标的各自形状的图像信息;以及目标识别装置,其将由距离检测单元检测出的多个信号分组以获取多个目标中的至少一个目标的形状 信息和位置信息,并且基于至少一个目标的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的形状信息和所获取的位置信息。

目标识别装置可基于至少一个目标的图像信息确定至少一个目标的形状,并且控制至少一个目标的图像信息的存储。

车辆的距离检测单元可包括至少一个LiDAR传感器,并且图像检测单元可包括至少一个图像传感器。

目标识别装置可确定位置最接近距离检测单元的目标,并且基于所确定的目标校正位于具有预设大小的干扰区中的目标的信息。

目标识别装置可确定存储在存储单元中的图像信息之中与干扰区中的目标的图像信息匹配的图像信息,基于所确定的图像信息获取距离检测单元未检测出的未测出部分的图像信息,并且基于所获取的未测出部分的图像信息校正干扰区中的目标的形状信息和位置信息。

此外,根据本发明的实施例,一种控制车辆的方法包括:使用设置在车辆车身中的距离检测单元检测从车辆到周围目标的距离;将由距离检测单元检测出的多个信号分组以获取至少一个目标的位置信息;基于所获取的至少一个目标的位置信息将最接近所述车辆的车辆设定为第一车辆;基于第一车辆的位置信息设定干扰区;获取位于干扰区中的第二车辆的位置信息和图像信息;基于第二车辆的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二车辆的位置信息;以及基于校正后的第二车辆的位置信息控制所述车辆的驾驶。

上述控制车辆的方法还可包括:使用图像检测单元检测车辆周围的图像信号;基于图像信号获取至少一个目标的图像信息;基于所获取的图像信息确定至少一个目标的形状;以及存储至少一个目标的图像信息。

上述控制车辆的方法还可包括:基于对多个信号的分组获取第二车辆的形状信息,以及基于第二车辆的图像信息和存储在存储单元中的图像信息校正所获取的第二车辆的形状信息。

对第二车辆的形状的校正可包括:确定存储在存储单元中的图像信息之中与第二车辆的图像信息匹配的图像信息;基于所确定的图像信息获取距离检测单元未检测出的未测出部分的图像信息;以及基于所获取的未测出部分的图像信息校正第二车辆的形状信息。

第一车辆可在所述车辆之前并行驶在位置最接近所述车辆的车道中。

干扰区的设定可包括:将第一车辆的位置信息中左边端点向左第一固定距离、右边端点向右第二固定距离和左边和右边端点向前第三固定距离内的区域设定为干扰区。

根据本发明,通过使用由距离检测单元检测出的距离信息和由图像检测单元检测出的图像信息校正所检测目标的形状和位置,可以增加目标的形状和位置的准确度。因此,甚至在拥堵路段中距离检测单元的感测视野被位置接近本车的车辆遮挡时,距离本车较远的车辆的形状或位置仍可以被准确识别,因此,可以更准确地识别出周围车辆的行为和行驶轨迹。

通过基于所识别的障碍物的位置而自主行驶的车辆可以降低与障碍物接触的事故的可能性并提高车辆的安全。因此,根据本发明,可以提高具有目标识别功能和自主行驶功能的车辆的质量和适销性、提高用户的满意度、提高用户的便利性和车辆的安全并保证产品的竞争力。

附图说明

结合附图,通过下列实施例的描述,本发明的这些和/或其他方面将变得更加明显和易于理解,其中:

图1是示出根据本发明实施例的车辆的外观的示意图;

图2是示出根据本发明实施例的车辆的内部的示意图;

图3是根据本发明实施例的车辆的控制配置示意图;

图4是根据本发明实施例的用于控制车辆的流程图;

图5A和5B是示出根据本发明实施例的车辆的目标检测的示意图;

图6是示出根据本发明实施例的车辆周围道路情况的示意图;

图7是示出根据本发明实施例的由车辆的距离检测单元收到的信号的坐标情况的示意图;

图8是示出根据本发明实施例的将由车辆的距离检测单元收到的信号分组的情况的示意图;

图9是示出根据本发明实施例的由车辆的距离检测单元检测出的车辆的示意图;

图10是示出根据本发明实施例的车辆之中的第一车辆被设定的情况的示意图;

图11是示出根据本发明实施例的车辆的干扰区被设定的情况的示意图;

图12是示出根据本发明实施例的车辆之中的第二车辆被设定的情况的示意图;

图13是示出根据本发明实施例的用于车辆之中的第一车辆的干扰区被设定的情况的示意图;以及

图14是示出根据本发明实施例的车辆之中的第二车辆的信息校正的示意图。

附图标记说明

1:本车

2:第一车辆

3:第二车辆

120:距离检测单元

130:图像检测单元

148:输入单元

160:目标识别装置

具体实施方式

在下文中,将参考附图对本发明进行更详细地描述。不过本领域的技术人员应当明白,在不偏离本发明的实质和范围的情况下,所描述的实施例可以以各种不同方式更改。而且,在本说明书中,相同的附图标记指的是相同元件。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不是为了限制本发明的范围。如本文所使用的单数形式“一种”、“一个”、“该”旨在也包括复数形式,除非上下文明确指出不同。还应当理解,当用于本说明书时,术语“包括”和/或“包含”指所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整 数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在和添加。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和全部组合。

应当理解,本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语总体上包括机动交通工具,例如包括运动型多功能车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船只和船舰的水运工具、航空器等,并且包括混合动力汽车、电动汽车、插电式混合电动汽车、氢动力汽车以及其他替代燃料(例如,从非石油的资源获取的燃料)车辆。本文所指的混合动力汽车是具有两种或多种动力源的车辆,例如同时包括汽油动力和电动力的车辆。

另外,应当理解,下列方法中的一种或多种或其各个方面可由至少一个控制单元来执行。术语“控制单元”可以指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储程序指令,并且处理器经具体编程执行所述程序指令,以执行下面进一步描述的一个或多个过程。此外,应当理解,下列方法可通过包括控制单元的装置结合一个或多个其他部件来执行,如本领域普通技术人员可以认识到的。

图1是示出根据本发明实施例的车辆的外观的示意图,图2是示出根据本发明实施例的车辆的内部的示意图。

车辆1包括具有“内部”和“外部”的车身,以及作为不同于车身的一部分的底盘,行驶所需的机械装置安装在所述底盘中。

如图1所示,车身的外部110包括前面板111、发动机罩112、顶板113、后面板114、行李箱115、前门、后门、左门和右门116以及设置在前门、后门、左门和右门116中能开、关的窗玻璃117。

车身的外部还包括设置在前面板、发动机罩、顶板、后面板、行李箱与前门、后门、左门和右门的窗玻璃之间交界处的填料118,以及向驾驶者提供车辆的后方视野的侧后视镜119。

车辆1还可包括检测装置,例如检测前方、后方、左方和右方的周围目标的距离的距离检测单元,检测前方、后方、左方和右方的周围图像的图像检测单元,确定是否在下雨并检测降雨量的雨水检测单元,检测前、后、左和右车轮的速度的车轮速度检测单元,检测车辆加速度的加速度检测单元,以及检测车辆转向角的角速度检测单元。

在这里,距离检测单元120可包括雷达传感器或光探测和测距 (Light Detection And Ranging,LiDAR)传感器。

此距离检测单元120可设置在车辆的前面板111和顶板113中的至少一个中。

一个距离检测单元120可设置在前面板111的中心,并且三个距离检测单元120可设置在前面板111的左侧、右侧和中心。

图像检测单元130是摄像头,并且可包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

图像检测单元130设置在前窗玻璃上。图像检测单元130可设置在车内的窗玻璃上,可设置在车内的室内后视镜中,或可设置在顶板113中裸露到外面。

如图2所示,车身的内部140包括供人坐在上面的座位141、挡板142、设置在挡板上并包括转速计、速度表、冷却水温度计、燃油表、方向变化指示器、高光束指示器、警告灯、安全带警示灯、里程表、计距器、自动变速器选择杆指示器、门开启警示灯、发动机机油警告灯、燃料不足警告灯等的仪表板(即,组件)143、操作车辆方向的方向盘144以及布置空气调节器的排气口和调节板及音频装置的中控面板145。

座位141包括供驾驶者坐在上面的驾驶者座位141a、供乘客坐在上面的乘客座位141b以及位于车内后方的后排座位。

方向盘144是用于调节车辆1的行驶方向的装置,并且可包括由驾驶者抓住的轮缘和连接到车辆1的转向装置并将轮缘连接到转轴的轮毂用以转向的轮辐。

此外,车辆1中的各种装置,例如用于控制音频装置等的操作装置(未示出)可设置在轮辐中。

用于控制音频装置、空气调节器和加热器、排气口、点烟器、多端子(multi-terminal)147等的主机单元146安装在中控面板145中。

在这里,多端子147可布置在毗邻主机单元146的位置。多端子147包括通用串行总线(USB)端口和辅助(AUX)端子。多端子147还可包括安全数字(SD)插槽。

车辆1还可包括用于接收操作各种功能的命令的输入单元148。

输入单元148可设置在主机单元146和中控面板145中。输入单 元148包括至少一个物理按钮,例如用于打开/关闭各种功能的按钮或用于改变各种功能的设定值的按钮。

输入单元148可将按钮操作信号传送至电子控制单元(ECU)、主机单元146中的控制单元或终端150。

输入单元148可包括与终端150的显示单元一体设置的触摸面板。输入单元148可在终端150的显示单元以启动按钮的形状显示。在此情况下,输入单元148接收所显示按钮的位置信息。

输入单元148还可包括用于输入在终端150的显示单元上显示的光标的运动命令和选择命令的飞梭旋钮(jog dial)(未示出)或触控板。

输入单元148可向电子控制单元(ECU)、主机单元146的控制单元或终端150传送飞梭旋钮的操作信号或触控板的触摸信号。

在这里,飞梭旋钮或触控板可设置在中控面板等之中。

输入单元148可接收打开/关闭终端150的命令、接收对多个功能中的至少一个功能的选择并,向电子控制单元(ECU)、主机单元146的控制单元或终端150传送所选功能的信号。

更具体地,输入单元148可接收驾驶者直接驾驶车辆的手动驾驶模式和自主行驶模式中的任一种。当输入自主行驶模式时,输入单元148向电子控制单元(ECU)传送自主行驶模式的输入信号。

此外,当选择导航功能时,输入单元148接收目的地信息并向终端150传送所输入的目的地信息,并且当选择DMB功能时,接收信道和音量信息并向终端150传送所输入的信道和音量信息。

车辆1还可包括显示单元149,其显示正在执行的功能的信息和用户输入的信息。

此外,车辆1可在终端150上显示正在执行的功能的信息和用户输入的信息。

此终端150也可以竖立的方式安装在挡板上。

终端150可执行音频功能、视频功能、导航功能、DMB功能和收音机功能,并且在自主行驶模式中,还可显示前方、后方、左方和右方的图像。

此终端150可输出从外面收到的内容或存储在存储介质中的视频 和音频信息,或可执行输出从外面传送的输出音频信号的音频功能。

车辆的底盘包括例如动力生成装置、传动装置、行驶装置、转向装置、制动装置、悬挂装置、变速器、燃料装置以及前轮、后轮、左轮和右轮。

此外,为了驾驶者和乘客的安全,可在车辆中设置若干安全装置。

车辆的安全装置包括多种类型的安全装置,例如在车辆碰撞时用于乘客诸如驾驶者安全的安全气囊控制装置,以及在车辆加速或拐弯时控制车辆姿态的车辆姿态电子稳定控制(ESC)装置。

车辆1还包括用于向前轮、后轮、左轮和右轮施加驱动力和制动力的驱动装置,诸如动力生成装置、传动装置、行驶装置、转向装置、制动装置、悬挂装置、变速器和燃料装置。车辆1包括控制驱动装置、多种安全装置和各种检测装置的驱动的电子控制单元(ECU)。

车辆1还可包括电子装置,例如为方便驾驶者所安装的免提装置、全球定位系统(GPS)接收器、音频装置、蓝牙装置、后置摄像头、用于用户终端的充电装置和高通(high-pass)装置。

此车辆1还可包括用于向起动电机(未示出)输入操作命令的起动按钮。

即是说,当起动按钮打开时,车辆1操作起动电机(未示出),并通过起动电机的操作运行作为动力生成装置的发动机(未示出)。

车辆1还包括电连接到终端、音频装置、内部灯、起动电机和其他电子装置的电池(未示出),以便向它们供应驱动电力。

此电池通过自发电发电机或行驶期间发动机的电力充电。

此外,电池1还可包括用于在车辆1内的各种电子装置之间通信以及与作为外部终端的用户终端通信的通信装置。

通信装置可包括控制器区域网络(CAN)通信模块、WIFI通信模块、USB通信模块和蓝牙通信模块。

此外,通信装置还可包括用于从卫星获取位置信息的GPS接收模块。通信装置还可包括诸如DMB的TPEG或诸如SXM或RDS的广播通信模块。

图3是根据本发明实施例的车辆的控制配置示意图。

车辆1包括距离检测单元120、图像检测单元130、输入单元148、 显示单元149、目标识别单元160、电子控制单元(ECU)170、通信单元171和驱动装置180。

距离检测单元120检测用于检测位于车外的目标,例如所述车辆前方的在前车辆、诸如道路附近安装的结构的静止目标、从相对车道接近的车辆等的信号。

即是说,距离检测单元120输出对应于在本车的当前位置的本车前方、左边或右边的目标的检测信号。距离检测单元120向目标识别装置的控制单元161传送对应于所检测目标的距离的信号。

此距离检测单元120包括LiDAR传感器。

光探测和测距(LiDAR)传感器是使用激光雷达原理的非接触式距离检测传感器。

LiDAR传感器可包括发射激光的反射装置以及接收由传感器范围内的目标表面反射的激光的接收单元。

在这里,激光可以是单个激光脉冲。

距离检测单元120可包括超声波传感器或雷达传感器。

超声波传感器在固定时间段内产生超声波并随后检测由目标反射的信号。

超声波传感器可用于确定短距离内是否存在障碍物,例如行人。

雷达传感器是当在相同地点执行信号发射和信号接收时,使用由于无线电波的辐射所产生的反射波来检测目标的位置的装置。

此雷达传感器利用多普勒效应,随着时间推移而改变发射无线电波的频率或输出作为发射无线电波的脉冲波,以便防止由于发射的无线电波和收到的无线电波的重叠而造成区分发射的无线电波和收到的无线电波的困难。

作为参考,由于光探测和测距(LiDAR)传感器比雷达传感器具有更高的横向检测准确度,因此可以增加确定车辆前方是否存在路径的过程的准确度。

图像检测单元130是检测目标信息并将目标信息转换为电图像信号的装置。图像检测单元130检测在本车的当前位置的本车外部环境,具体说,是车辆所行驶的道路的信息、以及该道路周围在本车前方、左边和右边的目标的信息,并向目标识别装置的控制单元161传送所 检测的目标信息的图像信号。

图像检测单元130包括获取车辆前方图像的前置摄像头。图像检测单元130可包括获取车辆左边和右边图像的左摄像头和右摄像头以及获取车辆后方图像的后置摄像头中的至少一个。

输入单元148可设置为按钮、触摸面板和飞梭旋钮中的至少一个,并且向目标识别装置的控制单元161传送由用户选择的信号。

输入单元148接收识别目标的识别模式并基于所识别的目标执行至少一个功能。

在这里,识别模式可包括自主行驶模式和通知识别出障碍物的警告模式中的至少一种。

输入单元148还可接收驾驶者直接驾驶车辆的手动驾驶模式。

输入单元148可在自主行驶模式中接收目的地。

显示单元149可在控制单元161的控制下,显示在执行程序期间所产生的图像信息,例如各种菜单、数字广播或导航的图像信息。显示单元149还可显示本车前方的外部图像信息。

显示单元149可显示正在执行的当前模式的信息,或还可显示目的地信息。

在这里,目的地信息可包括地址信息、总距离信息、总的所需时间信息、剩余距离信息、剩余时间信息等。

当收到执行目标识别模式的命令时,目标识别装置160启动距离检测单元120和图像检测单元130,基于从距离检测单元120传送的多个信号获取目标及其形状信息,并获取每个所获取的目标形状的位置信息。

在这里,每个目标形状的位置信息包括每个目标形状的距离信息。

目标识别装置160基于图像检测单元130的图像信号获取目标的图像,并基于所获取的目标的图像信息和目标的预存图像信息校正由距离检测单元获取的目标的形状信息和位置信息。

目标识别装置160包括控制单元161和存储单元162。

控制单元161控制安装在本车中的距离检测单元120的操作,以便扫描位置接近本车的目标。

即是说,控制单元161控制距离检测单元120的运动,以便距离 检测单元120被旋转到预设角度,并且还控制距离检测单元120的操作,以便距离检测单元120在预设时间段内发射信号。控制单元161从距离检测单元120接收检测信号,并基于接收信号的发射和接收时间计算距离,所述距离是对应于每个旋转角的接收信号的距离。

在此情况下,每个旋转角的接收信号是LiDAR传感器扫描的目标所反射的信号,并且可作为对应于反射方向和距离的坐标上的点数据来采集。

当控制单元161控制距离检测单元的运动时,如果短距离内的左边和右边扫描完成,则控制单元161还可以控制长距离内的左边和右边扫描,并且如果长距离内的左边和右边扫描完成,还可以控制短距离内的左边和右边扫描。

另外,控制单元161也可以控制距离检测单元,使得距离检测单元旋转至左边和右边,同时执行短距离扫描和长距离扫描。

另外,如果距离检测单元是超声波传感器,则控制单元161可以基于超声波的生成时间和检测时间的时间差检测目标的距离。

如果距离检测单元是雷达传感器,则控制单元161检测当雷达传感器的无线电波击中目标并被所述目标反射的反射波,以检测到所述目标的距离。

控制单元161控制所采集的点数据并获取目标的形状信息和位置信息。

即是说,控制单元161从本车和目标之间的方向、距离和点的数量获取所述目标的形状信息和位置信息。

控制单元161基于所获取的目标的位置信息,将与本车行驶在相同车道上的在前车辆之中位置最接近本车的在前车辆设定为第一车辆,并基于设定车辆的位置信息设定干扰区。

控制单元161可基于所获取的目标的位置信息,将与所获取的目标之中行驶在本车左边或右边车道上的车辆之中最接近本车的车辆设定为在左边或右边车道上的第一车辆,并基于在左边或右边车道上的第一设定车辆的位置信息设定左边或右边的干扰区。

在这里,当左边或右边车道上的第一车辆被设定时,根据本车所处的车道,只有在左边车道上的车辆可被设定为第一车辆或只有在右 边车道上的车辆可被设定为第一车辆。

控制单元161获取本车周围行驶的至少一个车辆的位置信息作为二维平面坐标,将车辆之中最接近本车的车辆设定为第一车辆,获取第一设定车辆的坐标,并将在第一车辆的坐标的左侧方向的第一固定距离、右侧方向的第二固定距离和向前方向的第三固定距离内的区域设定为干扰区。

在这里,第一固定距离和第二固定距离可彼此相同,或者彼此不同。

第一车辆可以是位于本车前方的车辆,或者可以是位于本车左边或右边的车辆。

控制单元161可基于第一车辆的位置信息将具有预设大小的区域设定为干扰区。

控制单元161接收由图像检测单元130检测出的图像信号,并对收到的图像信号执行信号处理。例如,控制单元161改变图像信号的大小和格式,以便提高信号处理的速度并执行图像质量改善任务。

控制单元161对图像信号执行清理处理和除噪处理以产生图像信息并应用视觉技术从图像信息中分离出目标,从而从图像信息提取目标作为结果。

控制单元161基于所获取的图像信息检测目标、确定检测出的目标的形状信息并在存储单元162中存储形状信息。

确定目标的形状信息时,控制单元161可根据目标的大小或类型将所述目标进行分类以确定目标的形状信息。

控制单元161可在目标识别模式中确定目标的形状,可周期性地确定目标的形状,或者可基于用户的命令确定目标的形状。

当使用距离检测单元识别目标时,控制单元161也可使用图像检测单元获取目标的图像信息,并基于所获取的目标的图像信息和存储在存储单元162中的目标的图像信息,校正由距离检测单元所获取的目标的形状信息和位置信息。

即是说,控制单元161可确定存储在存储单元162中的目标的图像信息之中匹配所获取的目标的图像信息的图像信息,比较所确定的图像信息与所获取的目标的图像信息,确定所获取的目标的图像信息 中的未检测出的图像信息,使用未检测出的图像信息校正由距离检测单元所获取的目标的形状信息,并基于校正后的形状信息校正由距离检测单元所获取的目标的位置信息。

在这里,未检测出的图像信息是一定距离之外的车辆的图像信息之中被位置接近本车的在前车辆所遮挡的部分的图像信息。

利用由距离检测单元所获取的目标的形状信息,不能获取被位置接近本车的在前车辆遮挡的部分。因此,被在前车辆遮挡的部分基于存储在存储单元中的目标的形状信息来校正。

因此,控制单元161可确定目标的图像信息,以识别目标的类型、大小和形状。

另外,控制单元161可以只校正位于干扰区中的车辆的形状信息和位置信息。

控制单元161可以向电子控制单元170传送车辆的形状信息和位置信息已被校正的目标的信息。

控制单元161可以从图像信息提取目标、辨别目标的大小和位置、计算目标的位置和轨迹、并且确定目标是自行车、行人还是路标、或者识别交通灯的颜色。

此控制单元161可以是CPU或MCU或者可以是处理器。

目标识别装置的控制单元161的这些功能可包含在电子控制单元170中。

存储单元162可存储由控制单元161确定的目标的形状信息,并且还可存储目标的类型信息和大小信息。

在这里,目标的形状信息是目标的图像信息。目标的形状信息可以是车辆的图像信息。

另外,存储单元162可包括大小已经调整以对应于到目标的距离的形状信息。

存储单元162可以存储目标识别功能的操作所需的应用程序以及自主行驶模式所需的应用程序。

存储单元162可不仅包括易失性存储器、例如SRAM或DRAM,而且包括非易失性存储器、例如闪存存储器、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)或电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)。

在目标识别模式中,电子控制单元(ECU)170基于由目标识别装置160识别的目标的形状和位置信息,控制驱动装置180和输出单元(未示出)的驱动。

在警告模式中,电子控制单元(ECU)170识别车道、接收已识别车道的信息和已识别目标的信息、确定行驶车道中是否存在障碍物并在已识别车道中不存在障碍物时确定行驶车道中不存在障碍物。

在此情况下,对警告的控制可能是不必要的。

当已识别的障碍物是行人而非车辆时,电子控制单元(ECU)170可确定行驶车道上不存在障碍物但可执行警告控制。这是因为行人可能不沿车道运动。

在此情况下,输出单元(未示出)可警告驾驶者、其他车辆的驾驶者或行人,以便防止车辆之间或车辆与行人之间的碰撞。

当存在碰撞危险时,输出单元(未示出)可使用音频向驾驶者警示危险、可使用可见光警告驾驶者或者可使用数量众多的其他手段警告驾驶者,例如方向盘或座位的振动。

此外,电子控制单元可控制制动装置以避免与其他车辆或行人碰撞,或者可控制转向装置以将方向改到左边或右边以防止发生事故。

电子控制单元170可基于已识别目标的位置信息和形状信息来控制自主行驶。

在自主行驶模式中,电子控制单元170确定目的地信息,基于所确定的目的地信息搜索从当前位置到目的地的路径,并基于搜索到的路径控制驱动装置180。

在此情况下,电子控制单元170可以控制作为驱动装置180的动力生成装置、传动装置、行驶装置、转向装置、制动装置、悬挂装置、变速器和燃料装置中的至少一种。

通信单元171可包括有线或无线通信。

即是说,通信单元171可包括CAN通信模块、WIFI通信模块、USB通信模块、蓝牙通信模块、诸如DMB的TPEG和诸如SXM或RDS的广播通信模块。

通信单元171可包括全球定位系统(GPS)接收单元。

GPS接收单元接收由多个卫星提供的位置信息并获取车辆的当前位置信息。

在这里,GPS接收器包括接收多个GPS卫星的信号的天线、使用对应于多个GPS卫星的位置信号的距离和时间信息获取车辆位置的软件、以及输出所获取的车辆的当前位置信息的输出单元。

通信单元171还可执行车内不同电子装置之间的通信、与车辆终端的通信以及与用户终端的通信。

图4是根据本发明实施例的用于控制车辆的流程图。

在目标识别模式中,车辆1启动距离检测单元120和图像检测单元130。

车辆1运行距离检测单元120以扫描车辆附近,即前方、左边和右边。在这里,距离检测单元120可包括至少一个距离检测单元。

车辆1使用图像检测单元拍摄其周围的图像以检测图像信号,并从检测出的图像信号获取图像信息。

车辆1基于距离检测单元120收到的反射波信号来检测目标(191)。这将参考图5A-9来描述。

距离检测单元120收到的反射波的信号是由作为距离检测单元的LiDAR传感器扫描的目标反射的信号。反射波的信号可作为对应于反射方向和反射距离的坐标的点数据来采集。

如图5A所示,车辆向车辆的前方、左边和右边发射激光。在此情况下,当在激光的发射方向上存在目标时,激光击中目标,并且当不存在目标时,激光在发射方向上直行。

如图5B所示,车辆接收在对应于激光发射方向的位置上反射的反射波的信号。

即是说,车辆接收在每个发射方向发射的激光的反射波,所述反射波是由每个目标的表面所反射的反射波。在此情况下,所收到的反射波可作为点数据获取。

假设本车1位于单向4车道道路的第三车道上,并且在相同车道和左边车道及右边车道上存在在前车辆,如图6所示。

在这里,在前车辆是指基于本车的位置位于本车前方的车辆。

在此情况下,位于各个车道上的在前车辆之中在位置最接近本车1 的每个车道上的在前车辆可被定义为第一车辆2,并且接近第一车辆2的第一车辆2的在前车辆可被定义为第二车辆3。

如图7所示,当车辆1使用距离检测单元发射激光时,车辆1可检测由在前车辆2和3反射的反射波的信号,并基于所检测出的信号获取坐标上的点数据。

如图8所示,车辆1将坐标上的点数据分组,以获取目标的形状信息和位置信息。

在这里,将点数据分组包括基于本车和目标之间的方向、距离和点的数量连接彼此毗邻的点。

如图9所示,车辆1将点数据分组以获取位于每个车道上的在前车辆的形状信息和位置信息,基于所获取的在前车辆的位置信息将位于各个车道中的在前车辆之中位置最接近本车的每个车道上的在前车辆设定为第一车辆1,并且将接近第一车辆2的第一车辆2的在前车辆设定为第二车辆3。

车辆1基于所获取的第一车辆的位置信息设定干扰区(192)。

更具体地,作为距离检测单元的LiDAR传感器发射直线激光,目标的形状和位置基于所述目标反射的反射波的信号来检测,因此,当第二目标(即,第二车辆)的一部分被最接近LiDAR传感器的第一目标(即,第一车辆)遮挡时,只有被第二目标的暴露表面所反射的反射波可以被检测出。

即是说,由于LiDAR传感器不能向第二目标的被遮挡表面发射激光,LiDAR传感器不能接收反射波。

因此,车辆1不能识别第二目标被第一目标所遮挡的部分。

因此,当车辆1使用距离检测单元识别车辆1前方的目标时,车辆1确定是否存在被第一目标遮挡的第二目标,并当确定存在被第一目标遮挡的第二目标时,识别第二目标的被遮挡部分。

为此,车辆1设定作为距离检测单元的LiDAR传感器的视野中被第一目标遮挡的区域,即第一目标干扰LiDAR传感器的视野的干扰区,并且识别所设干扰区中的第二目标(193)。

这将参考图10至13进行描述。

以下将描述如图10所示的当与本车1行驶在同一车道上的在前车 辆被设定为第一车辆2时设定干扰区的过程。

如图11所示,车辆1基于第一车辆2的位置信息从坐标系的中心获取(x,y)坐标。

车辆1可将分组的第一车辆2的形状信息识别为矩形形状。在此情况下,可获得矩形形状的四个角的坐标。

车辆1使用第一车辆2的左、右端点来设定区域。

即是说,车辆1将第一车辆的左边界和右边界坐标分别表示为(XL,YL)和(XR,YR),并基于第一车辆的坐标获得从左边界坐标向左方移动第一固定距离m和从右边界坐标向右方移动第二固定距离m的边界坐标,以便定义较大的区域,因为车辆在干扰区中的一部分可能会伸到干扰区的外面。

即是说,车辆1使用经过点(XL,YL+m)和(XR,YR-m)的直线来定义所述区域的边界。

在这里,第一固定距离和第二固定距离可彼此相同或彼此不同。

车辆1也将从这两个点向前方移动第三固定距离的区域设定为干扰区。

在这里,连接左边点(XL,YL+m)的直线可由aLX+bL表示,连接右边点(XR,YR-m)的直线可由aRX+bR表示,经过中心点(Xi,Yi)并将所述区域分为左区域和右区域的直线可由aCX+bC表示。

在这里,各参数定义如下。

aL=YL/XL,bL=m,aR=YR/XR,bR=-m,aC=YC/XC,以及bC=Xi

即是说,车辆1将由左直线和右直线两条直线包围的区域设定为干扰区。

车辆1也将车辆的X坐标大于XL的区域设定为左干扰区,并且将车辆的X坐标大于XR的区域设定为右干扰区。

更为具体地,如果aLX+bL>Y>aCX+bC并且X>XL,则车辆将所述区域设定为左干扰区,并且如果aCX+bC>Y>aRX+bR并且X>XR,则车辆将所述区域设定为右干扰区。

如图12所示,车辆1获取第二车辆3的坐标(Xj,Yj),并基于所获取的第二车辆的坐标(Xj,Yj)确定第二车辆位于左干扰区中或右干扰区中。

第二车辆3被确定为位于左干扰区中,因为aLX+bL>Yj>aCX+bC并且XJ>XL

车辆1也获取第二车辆3的坐标(XK,YK),并基于所获取的第二车辆的坐标(XK,YK)确定第二车辆位于左干扰区中或右干扰区中。

第二车辆3被确定为位于右干扰区中,因为aCX+bC>YK>aRX+bR并且XK>XR

车辆1也获取第二车辆3的坐标(XM,YM),并基于所获取的第二车辆的坐标(XM,YM)确定第二车辆位于左干扰区中或右干扰区中,并且当第二车辆3被确定为不位于干扰区中时,确定第二车辆未被第一车辆遮挡。

即是说,车辆1经确定是位于距离检测单元的感测视野中的车辆。

车辆1可通过如上所述的过程设定在各个车道上行驶的在前车辆之中的第一车辆,并基于第一设定车辆的位置信息设定每个车道的干扰区。

如图13所示,车辆1可将位于各个车道上的在前车辆之中每个车道上最接近本车1的在前车辆设定为第一车辆2,并基于每个车道上的第一车辆1的位置信息设定每个车道的干扰区。

此外,当左边或右边车道上的第一车辆被设定时,根据本车所处的车道,只有左边车道上的车辆可被设定为第一车辆或者只有右边车道上的车辆可被设定为第一车辆。

接着,车辆1校正位于干扰区中的第二车辆的信息,所述信息是由距离检测单元检测的第二车辆的信息。

在这里,第二车辆是基于本车的位置位于第一车辆前面的车辆。

更为具体地,车辆1获取位于干扰区中的第二车辆的图像信息,确定存储在存储单元162中的车辆的图像信息之中与所获取的第二车辆的图像信息匹配的图像信息,比较所确定的图像信息和所获取的第二车辆的图像信息,并确定所获取的第二车辆的图像信息中未检测出的图像信息。

在此情况下,车辆1可以确定第二车辆的左侧或右侧是否被第一车辆遮挡。

在这里,确定第二车辆的未检测出图像信息包括,获取未被距离检测单元检测出的部分的图像信息。

在此情况下,车辆1可获取被第一车辆遮挡的部分、即第二车辆的左侧或右侧的图像信息(194)。

车辆1使用所确定的未检测出的图像信息校正距离检测单元所获取的第二车辆的形状信息。在此情况下,车辆1校正距离检测单元未获取的部分(195)。

车辆1基于校正后的形状信息校正距离检测单元所获取的第二车辆的左边和右边的位置信息。

如图14所示,车辆1可基于预先存储的图像信息和所获取的图像信息,将位于干扰区中干扰视野的第二车辆之中只有左侧或右侧被识别的车辆确定为第二车辆,并校正该第二车辆的相对侧的形状信息,以更准确地识别第二车辆的形状和位置。

另外,所述车辆可基于到第二车辆的距离,调整第二车辆未检测出的图像信息的大小,并基于调整后的大小校正由距离检测单元所获取的第二车辆的大小信息。

车辆1可基于第一车辆的位置信息和第二车辆的位置信息确定第二车辆的未检测出部分是左边部分还是右边部分,并补偿所确定部分的形状。

例如,当车辆1确定第二车辆位于左干扰区中时,车辆1可以预设大小校正第二车辆的右边形状,并且当车辆1确定第二车辆位于右干扰区中时,可以预设大小校正第二车辆的左边形状。

车辆以这种方式识别目标时,使用所获取的图像信息进行确定,并将所确定的目标的形状信息存储在存储单元162中。因此,当确定目标的形状信息时,根据所述目标的大小和类型对所述目标分类并确定所述目标是可能的。

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