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CN102549633A - 用于确定机动车的周围环境中的至少一个可行驶区域的方法 - Google Patents

用于确定机动车的周围环境中的至少一个可行驶区域的方法 Download PDF

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CN102549633A CN2010800461544A CN201080046154A CN102549633A CN 102549633 A CN102549633 A CN 102549633A CN 2010800461544 A CN2010800461544 A CN 2010800461544A CN 201080046154 A CN201080046154 A CN 201080046154A CN 102549633 A CN102549633 A CN 102549633A
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Abstract

本发明涉及一种用于确定机动车(1)的尤其是与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域(2a)、尤其是用于求得用于所述机动车(1)的驾驶员辅助系统(4)的躲避轨迹的方法，其中，所述机动车(1)具有至少一个物体探测传感器(5，6)，所述至少一个物体探测传感器(5，6)用于检测所述机动车(1)的周围环境中的物体或者障碍物(3)。考虑所述机动车(1)的所述至少一个物体探测传感器(5，6)关于至少一个检测到的物体(3)的占用信息的随时间的变化。

Description

用于确定机动车的周围环境中的至少一个可行驶区域的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定机动车的尤其与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域的方法。本发明同样涉及一种用于避免机动车碰撞的方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序、一种计算机程序产品以及一种用于执行或者实施这种方法的设备。
背景技术
周围环境感知对于驾驶员辅助系统而言越来越重要。在此例如使用雷达传感器、激光雷达传感器、超声传感器或摄像机系统。通过后续的算法来分析和解释传感器数据。解释的结果随后传输给驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统随后采取车辆上的相应动作。
然而，对于自动地躲避障碍物(例如，在考虑事先求得的躲避轨迹的情况下)的驾驶员辅助系统而言，地带的可行驶性也是重要的。可以借助于传感器来求得所述信息，所述传感器提供明确来自机动车的尤其与车辆引导相关的周围环境中的平面的数据。当传感器在车辆周围环境中检测定位或物体时，没有探测到物体的地带原则上不一定是可行驶的，更确切地说，一般而言在这些地带或者区域中不存在关于可行驶性的明确知识。
DE 102004056120A1涉及一种用于在机动车接近障碍物、尤其是在前行驶的车辆的行驶期间避免碰撞或使碰撞后果最小化的方法。
在DE 102005026386A1中描述了一种用于确定车辆周围环境中的空地的方法和设备。
发明内容
根据本发明的用于确定机动车的尤其与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域、尤其是用于求得用于机动车的驾驶员辅助系统的躲避轨迹的方法(其中，所述机动车具有至少一个物体探测传感器，用于检测机动车的周围环境中的物体或者障碍物，其中，考虑所述机动车的至少一个物体探测传感器关于至少一个检测到的物体的占用信息的随时间的变化)具有如下优点：能够通过简单的方式由物体探测的随时间的变化导出关于车辆周围环境的地带的可行驶性的信息，即由当前的和过去的物体探测来估计可行驶性信息。研究和解释物体信息的随时间的变化。所求得的可行驶性数据随后可以提供给驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统能够借助于躲避轨迹来自动地躲避障碍物。通过基于物体数据的简单环境解释获得关于可行驶面积或区域的附加信息。然而在此重要的是，所述至少一个检测到的物体不在事故情况或类似情况中。根据本发明的方法也可以有利地借助已经存在的传感器、尤其是长距离雷达传感器来实施，其例如通过所谓的物体列表或定位列表来概括周围环境描述。
通过研究和解释机动车的至少一个物体探测传感器在当前时刻和至少一个过去时刻关于至少一个检测到的物体的占用信息，可以确定至少一个可行驶区域。
至少一个用于周围环境感知的传感器能够在其探测区域内探测被占用的地带或区域并且还理想地基于此来说明这些地带被占用的概率。作为由识别到的物体的时间运动来推断可行驶面积的物体识别传感器例如考虑雷达传感器、激光雷达传感器或视频传感器。当前时刻的和过去(即当前探测到的物体曾经所在的地方(所谓的物体历史))的占用信息的研究和解释能够确定一面积是否可行驶。为此可以使用以下方法。
一方面，可以在预给定的时间区间上进行机动车的至少一个物体探测传感器关于至少一个检测到的物体的占用信息的回溯。在此，应当如此选择预给定的时间区间的长度，使得速度信息和必要时加速度信息方面的准确性足够高。
替代地或附加地，可以连续地或者逐渐地循环进行机动车的至少一个物体探测传感器关于至少一个检测到的物体的占用信息的插值。
在权利要求6中说明一种用于避免机动车碰撞的方法。
在权利要求7和8中说明一种具有程序代码单元的计算机程序或者一种具有程序代码单元的计算机程序产品，这些程序代码单元存储在计算机可读数据载体上，以便执行根据本发明的方法。
权利要求9涉及一种用于实施根据本发明的方法的设备、尤其是机动车的驾驶员辅助系统。
根据本发明的用于确定机动车的尤其与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域的方法或者根据本发明的用于避免机动车碰撞的方法优选作为计算机程序在机动车的驾驶员辅助系统的控制装置上实现，其中，当然也考虑其他解决方案。为此，计算机程序存储在控制装置的存储元件中。通过控制装置的微处理器上的处理来执行所述方法。计算机程序可以作为计算机程序产品存储在计算机可读的数据载体(磁盘、CD、DVD、硬盘、USB存储棒、存储卡等等)或因特网服务器上并且从那里传输到控制装置的存储元件中。
从属权利要求给出本发明的有利构型和扩展方案。以下根据附图原理性地描述本发明的实施例。
附图说明
附图示出：
图1：用于说明根据本发明的方法的第一实施方式的示意图；以及
图2：用于说明根据本发明的方法的第二实施方式的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了机动车1，在所述机动车1上实现了根据本发明的用于确定机动车1的与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域2、尤其是用于求得躲避轨迹(未示出)的方法。这可以在用于避免机动车1碰撞的方法的范畴内执行，其中，在存在行驶期间接近的、位于被占用区域2b中的物体或障碍物3的情况下自主地或半自主地实施或建议机动车1的行驶操纵以进行躲避。所述行驶操纵基于避免碰撞的躲避轨迹，所述躲避轨迹在考虑借助于用于确定机动车1的周围环境中的可行驶区域2a的方法检测到的可行驶区域2a的情况下求得。基于此，被构造为驾驶员辅助系统4的用于实施根据本发明的方法的设备可以在躲避障碍物3时支持驾驶员并且在即将发生碰撞的情形中自主地或半自主地将驾驶员引导到安全轨迹上，所述安全轨迹不会与围绕自己的机动车1的障碍物3发生碰撞。这可以一方面通过相应警告的显示或者另一方面通过驾驶员辅助系统4借助于通过有针对性的制动力提升的校正性制动干预或者借助于通过机动车1的未示出的转向系统的相应转向干预来进行。
机动车1或者驾驶员辅助系统4具有雷达传感器5、尤其是用于在测量技术上检测机动车1前方的交通情况或周围环境的长距离雷达传感器作为检测周围环境的传感机构或物体探测传感器。在另一实施例中，物体探测传感器也可以被构造为激光雷达传感器等等。当然，也可以使用其他的传感器类型。通过相应的改变，既可使用多个传感器也可使用不同传感器的组合。
通过与也提供关于物体大小或者宽度(参见图1和图2)的信息的传感器——例如附加设置的视频传感器6(例如，CMOS或CCD传感器)的融合，可以非常有利地更准确且更完整地确定机动车1的周围环境中的可行驶的和被占用的区域2a、2b或者面积。
在图1和图2中以虚线示出雷达传感器5的检测锥体7。在未示出的其他实施例中，也可以设置用于检测机动车1后面的交通情况的周围环境传感机构。
雷达传感器5或者视频传感器6与驾驶员辅助系统4的控制装置4a连接，所述控制装置4a还具有未详细示出的分析模块。借助控制装置4a可以基于雷达传感器5的传感器信号来检测物体或者障碍物3。在驾驶员辅助系统4的范畴内，现在在控制装置4a上运行用于避免机动车1碰撞的方法，其中，在存在行驶期间接近的障碍物3的情况下自主地或半自主地实施机动车1的行驶操纵以进行躲避或者通过警报装置向驾驶员或其他的车辆系统建议机动车1的行驶操纵以进行躲避。所述行驶操纵基于避免碰撞的躲避轨迹，所述躲避轨迹在考虑借助于根据本发明的用于确定机动车1的周围环境中的至少一个可行驶区域2a的方法来确定的可行驶区域2a的情况下求得。在此，考虑机动车1的至少一个物体探测传感器5、6关于检测到的物体3的占用信息的随时间的变化。
通过研究和解释机动车1的至少一个物体探测传感器5、6在当前时刻k和至少一个过去时刻k-1关于至少一个检测到的物体3的占用信息，可以确定至少一个可行驶区域2a。
如从图1中可以看到的那样，在预给定的时间区间Δt上进行机动车1的至少一个物体探测传感器5、6关于至少一个检测到的物体3的占用信息的回溯。在此，Δt表示以上提到的时刻k-1与k之间的时间区间。dxk表示当前时刻k测量到的纵向距离。现在，可以根据检测到的物体3的(例如由视频传感器6检测到的)宽度和过去时刻k-1的纵向距离来预测驶过的面积或者可行驶区域2a，其由预给定的时间区间Δt与物体3在纵向上的当前速度vxk的乘积得出。“回溯”在此理解为对过去的、但未知的状态的预测。如此选择预给定的时间区间Δt的长度，使得达到关于至少一个检测到的物体3的速度信息或者加速度信息方面的足够高的准确性。
在图2中示出了根据本发明的方法的可替代地或附加地使用的实施方式。在图1和图2中，相同的附图标记表示功能相同的元件。因此，也可以连续地或者逐渐地循环进行机动车1的至少一个物体探测传感器5、6关于至少一个检测到的物体3的占用信息的插值。在此，可以根据检测到的物体3的(例如由视频传感器6检测到的)宽度和过去时刻k-1的经连续插值的纵向距离dxk-1来确定驶过的面积或者可行驶区域2a。
根据本发明的用于确定机动车1的尤其与车辆引导相关的周围环境2中的至少一个可行驶区域2a的方法或者根据本发明的用于避免机动车1碰撞的方法优选作为计算机程序在机动车1的驾驶员辅助系统4的控制装置4a上实现，其中，当然也考虑其他解决方案。为此，计算机程序存储在控制装置4a的未示出的存储元件中。通过控制装置4a的同样未示出的微处理器上的处理来执行所述方法。计算机程序可以作为计算机程序产品存储在计算机可读的数据载体(磁盘、CD、DVD、硬盘、USB存储棒、存储卡等等)或因特网服务器上并且从那里传输到控制装置4a的存储元件中。

Claims (9)

1.用于确定机动车(1)的尤其是与车辆引导相关的周围环境中的至少一个可行驶区域(2a)、尤其是用于求得用于所述机动车(1)的驾驶员辅助系统(4)的躲避轨迹的方法，其中，所述机动车(1)具有至少一个物体探测传感器(5，6)，所述至少一个物体探测传感器(5，6)用于检测所述机动车(1)的周围环境中的物体或者障碍物(3)，其特征在于，考虑所述机动车(1)的所述至少一个物体探测传感器(5，6)关于至少一个检测到的物体(3)的占用信息的随时间的变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过研究和解释所述机动车(1)的所述至少一个物体探测传感器(5，6)在当前时刻(k)和至少一个过去时刻(k-1)关于所述至少一个检测到的物体(3)的占用信息来确定所述至少一个可行驶区域(2a)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在预给定的时间区间(Δt)上进行所述机动车(1)的所述至少一个物体探测传感器(5，6)关于所述至少一个检测到的物体(3)的占用信息的回溯。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如此选择所述预给定的时间区间(Δt)的长度，使得达到关于所述至少一个检测到的物体(3)的速度信息或加速度信息方面的足够高的准确性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，连续地循环进行所述机动车(1)的所述至少一个物体探测传感器(5，6)关于所述至少一个检测到的物体(3)的占用信息的插值。
6.用于避免机动车(1)碰撞的方法，其中，在存在行驶期间接近的障碍物(3)的情况下自主地或半自主地实施或建议所述机动车(1)的行驶操纵以进行躲避，其中，所述行驶操纵基于避免碰撞的躲避轨迹，所述躲避轨迹在考虑至少一个借助于根据权利要求1至5中任一项所述的用于确定所述机动车(1)的周围环境中的至少一个可行驶区域(2a)的方法来确定的可行驶区域(2a)的情况下求得。
7.具有程序代码单元的计算机程序，以便在微计算机的微处理器上、尤其是在机动车(1)的驾驶员辅助系统(4)的控制装置(4a)上执行所述程序时执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.具有程序代码单元的计算机程序产品，所述程序代码单元存储在计算机可读的数据载体上，以便在微计算机的微处理器上、尤其是在机动车(1)的驾驶员辅助系统(4)的控制装置(4a)上执行所述程序时执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
9.用于实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法的设备、尤其是机动车(1)的驾驶员辅助系统(4)，所述设备具有至少一个物体探测传感器(5，6)和一个控制装置(4a)，所述至少一个物体探测传感器用于检测所述机动车(1)的周围环境中的物体或者障碍物(3)，所述控制装置与所述至少一个物体探测传感器(5，6)连接并且被设置用于执行根据权利要求7所述的计算机程序。
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