用于提供對象預測表示的方法與流程

本發明涉及一種用于提供對象預測表示的方法，其可以用于規劃避障策略。本發明還涉及對應的計算機程序產品。本發明還涉及一種車輛。

背景技術：

US2011/0018737(Hsu等人)公開了一種在主車輛中實現的車輛防撞系統。主車輛中的無線通信模塊無線地廣播主車輛的車輛信息包并從其他鄰近車輛接收外部車輛信息包。基于接收到的車輛信息包，執行防撞過程。該過程具有以下步驟：對坐標系統進行映射，對碰撞區進行分類，確定是否存在可能的碰撞位置，計算碰撞時間并輸出警告消息。

US2002/0135467(Koike)公開了預測的未來位置被計算并被布置成基于每個包的時間和位置使用通信模式發送的包。另一車輛計算它的預測的位置并基于計算的結果來生成通信模式，使得所生成的通信模式被用于接收。因此，與它自己的未來位置相關聯的數據可以被選擇用于實現接收。計算存在概率，并且根據所計算的存在概率的通信來理解另一車輛的狀態，由此減小碰撞的幾率。US2002/0135467中的圖20示出了用戶的車輛和在稍后的幾秒出現的另一車輛的位置坐標，其中用戶的車輛的軌跡重疊在另一車輛的軌跡上的部分是可以在未來被預料到的碰撞的部分。

然而，US2011/0018737和US2002/0135467兩者都在假定主(車輛)和對象(例如，鄰近車輛)運動是已知的情況下來計算碰撞概率。

技術實現要素：

本發明的目的是要提供一種用于提供對象預測表示的改進的方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于提供對象預測表示的方法，該方法包括：在縱橫坐標系統中在起始時間建立主車輛，該主車輛由該坐標系統中的至少一個參考點表示；檢測對象，并且在該坐標系統中在起始時間建立該對象，該對象由沿該對象的周長的多個對象參考點表示，其中，該對象的移動被確定；基于主車輛和對象在起始時間的初始位置以及主車輛的移動和對象的所確定的移動來模擬主車輛和對象在縱橫坐標系統中的移動，其中，檢測當主車輛的至少一個參考點和多個對象參考點中的對象參考點具有相同的縱向位置時的時間點，并且其中，針對每個檢測到的時間點，檢測對象參考點在檢測到的時間點的相關聯的橫向位置；以及基于檢測到的時間點和相關聯的橫向位置來建立在時間橫向域中的對象預測表示。

得到的在時間橫向域中的對象預測表示可以被有益地用于規劃主車輛的避障策略。具體地，主車輛的橫向運動可以被決定以避開如由對象預測表示表示的對象。即，與US2011/0018737和US2002/0135467兩者對比，主車輛橫向運動在這里不是事先已知的而是可以基于得到的對象預測表示來決定的。

主車輛的“移動”可以是主車輛的速度和前進方向。換言之，所述移動具有幅值和方向。

主車輛的至少一個參考點可以包括沿主車輛的縱向方向的前參考點和后參考點，前參考點表示車輛的前部，并且后參考點表示車輛的后部。備選地，主車輛的至少一個參考點可以為單個參考點，其中，基于主車輛的長度和主車輛的移動來擴展所建立的對象預測表示。

另外，基于檢測到的時間點和相關聯的橫向位置來建立時間橫向域中的對象預測表示可以包括構建圍繞時間橫向域中的點的凸包，所述點由檢測到的時間點和相關聯的橫向位置限定。

多個對象參考點可以包括四個對象參考點，每個對象參考點表示對象的角落。

該方法還可以包括：生成用于主車輛的移動的自動控制的輸出信號以便避開所建立的對象預測表示。

該對象是移動對象。備選地，其可以為靜止對象。

可以使用主車輛上的至少一個傳感器來確定在起始時間的對象的移動和對象的初始位置

根據本發明的第二方面，提供了一種計算機程序產品，其包括代碼，該代碼當由處理器或電子控制單元運行時執行根據第一方面的方法。該方面可以呈現出于第一方面相同或相似的特征和/或技術效果。代碼可以被存儲在計算機可讀介質上。

根據本發明的第三方面，提供了一種車輛，其包括被配置為執行根據第一方面的方法的電子控制單元。該方面可以呈現出于第一方面和第二方面相同或相似的特征和/或技術效果。

本發明的另外的特征和優點將在研究了隨附權利要求和下面的描述中變得顯而易見。技術人員意識到本發明的不同的特征可以在不脫離本發明的范圍的情況下被組合以產生除了下文中描述的實施例之外的實施例。

附圖說明

現在將參考示出本發明的示例性實施例的附圖更詳細地描述本發明的這些和其他方面，在附圖上：

圖1是用于提供對象預測表示的方法的流程圖。

圖2-圖5示出了使用該方法的各種情景。

圖6是車輛的示意圖。

具體實施方式

將在下文中參考本發明的示例性實施例被示出在其中的附圖更完整地描述本發明。然而，本發明可以以許多不同的形式來體現并且不應當被理解為限于本文闡述的實施例；相反，這些實施例為了徹底性和完整性而被提供，并且向技術人員完整地傳達本發明的范圍。類似的附圖標記在各處指代類似的元件。

圖1是用于提供對象預測表示的方法的流程圖。在圖2-圖5中呈現了使用該方法的各種情景。

在步驟S1中，在縱橫坐標系x-y中在起始時間t0建立主車輛。主車輛由坐標系中的至少一個參考點表示。在圖2中，主車輛26由沿主車輛26的縱向方向的前參考點10a和后參考點10b表示，這里主車輛26的縱向方向對應于坐標系中的縱向方向。前參考點10a通常表示主車輛的前保險杠，并且后參考點10b通常表示主車輛的后保險杠。以這種方式，說明車輛的整個長度。對于較長的車輛(例如，具有拖車的卡車)，也可以使用中間參考點。此外，可以使用單個參考點，如圖4所示。

在步驟S2中，在起始位置t0在坐標系中檢測且建立對象。該對象通常是另一車輛。該對象由沿該對象的周長的多個對象參考點表示。在圖2中，對象由四個對象參考點12a-d表示，對象/其他車輛的每個角落中一個對象參考點。取決于對象的大小和它的運動多么復雜，可以使用更多的對象參考點。還可以確定在起始時間t0的對象的移動。可以例如使用主車輛上的外部傳感器(例如相機和/或雷達傳感器)來確定該移動以及還有如由對象參考點表示的在起始時間t0的對象的初始位置。以這種方式，不必將信息從對象發送到主車輛。因此，即使對象未裝備有用于執行該方法的裝置，仍然可以避開碰撞。備選地，代替使用外部傳感器，在起始時間的對象的移動以及還有對象的初始位置的數據可以從對象被提交到主車輛。

在步驟S3中，基于主車輛和對象在起始時間t0的初始位置以及主車輛的移動和對象的所確定的移動來模擬主車輛和對象在縱橫坐標系統中的移動。優選地，坐標系統被布置為使得主車輛的移動是縱向的，即沿坐標系統的x軸。在圖2中，主車輛的移動可以在模擬期間是恒定的。主車輛的移動可以隨時間變化。在圖2中，主車輛的移動由箭頭14表示，其中箭頭14的長度表示移動的幅值，并且其中箭頭14的方向自然表示移動的方向。類似地，對象的移動由箭頭16表示，其中箭頭16的長度表示移動的幅值，并且其中箭頭16的方向自然表示移動的方向。

在模擬期間，檢測當主車輛的至少一個參考點10a-b和多個對象參考點12a-d中的對象參考點具有相同的縱向位置時的任何時間點t0-n。并且針對每個檢測到的時間點，檢測討論中的(一個或多個)對象參考點在檢測到的時間點處的相關聯的橫向位置。換言之，針對主車輛的每個參考點，該方法找到當其具有與對象上的參考點相同的縱向坐標時的時刻。這給出當特定位置應當被避開時的時刻。現在進一步參考圖2闡述這一點。

在圖2中，主車輛正在例如沿直路的縱向方向上行進。對象(其他車輛)從右側接近主車輛，并且在朝向主車輛的方向上前進使得它們可能碰撞。

在起始時間t0，沒有前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時間t1，主車輛在箭頭14的方向上已經移動了對應于箭頭14的長度的距離。類似地，對象在箭頭16的方向上已經移動了對應于箭頭16的長度的距離。這里，主車輛的前參考點10a具有與(后)對象參考點12d相同的縱向位置，借此，檢測在時間t1的對象參考點12d的相關聯的橫向位置y1。在時間t2，主車輛的前參考點10a具有與對象參考點12a和12c相同的縱向位置，并且檢測相關聯的橫向位置y2和y3。在時間t3，主車輛的前參考點10a具有與(前)對象參考點12b相同的縱向位置，并且主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12d相同的縱向位置，借此檢測相關聯的橫向位置y4和y5。在時間t4，主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12a和12c相同的縱向位置，借此檢測相關聯的橫向位置y6和y7。在時間t5，主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12b相同的縱向位置，借此檢測相關聯的橫向位置y8。在時間t6，沒有前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在時間t6，模擬可以結束。

其后，在步驟S4中，基于來自步驟S3中的檢測到的時間點和相關聯的橫向位置來建立在時間橫向域t-y中的對象預測表示。換言之，該方法已經找到當特定位置應當被避開的所有時刻，對象可以被表示為應當被避開的[t,y]點的集合，即，特定橫向位置y應當在特定時間t被避開。

返回圖2，利用附圖標記18來指代針對檢測到的時間點t1-t5和相關聯的橫向位置y1-y8的這樣的對象預測表示。另外，凸包20可以圍繞時間橫向域中的點而被構建，所述點可以由檢測到的時間點t1-t5和相關聯的橫向位置y1-y8限定。基本上，凸包是應當由路徑規劃算法避開的多邊形。

在可選步驟S5中，可以生成用于主車輛的移動的自動控制的輸出信號以便避開所建立的對象預測表示18。輸出信號可以例如被用于汽車制動和/或應急操舵。

圖3示出了另一情景，其中主車輛和對象(另一車輛)正在相同的方向上行進。然而，主車輛具有更大的速度使得其將超過另一車輛。

在圖3中，在起始時間t0，沒有前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時間t1，主車輛的前參考點10a具有與(后)對象參考點12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測在時間t1的對象參考點12c的相關聯的橫向位置y1和對象參考點12d的橫向位置y2。在時間t2，主車輛的前參考點10a具有與(前)對象參考點12a和12b相同的縱向位置，其中，檢測相關聯的橫向位置y3和y4。在圖3的情景中，橫向位置y3與橫向位置y2相同，并且橫向位置y4與橫向位置y1相同。在時間t3，主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測相關聯的橫向位置y5和y6。在時間t4，主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12a和12b相同的縱向位置，借此檢測相關聯的橫向位置y7和y8。在時間t5，沒有前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在時間t5之后，模擬可以結束，并且可以創建時間橫向域t-y中的對象預測表示18。在圖3中的模擬的移動處，不存在碰撞的風險，但是其不能向主車輛提供信息以使其獲知其不應當在特定時間向右邊轉向太多。換言之，在那里存在潛在的威脅，其對于威脅評估者在構建逃生路徑時是感興趣的。

圖4是與圖3基本上相同的情景，但是這里主車輛僅僅由單個參考點(即前參考點10a)表示。其能夠備選地由諸如后參考點10b的另一單參考點表。在起始時間t0，主車輛的前參考點10a不具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在時間t1，主車輛的前參考點10a具有與對象參考點12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測相關聯的橫向位置y1和y2。在時間t2，主車輛的前參考點10a具有與對象參考點12a和12b相同的縱向位置，并且相關聯的橫向位置y3和y4被檢測。在時間t3，主車輛的前參考點10a再次不具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在時間t3之后，模擬可以結束，并且可以創建時間橫向域t-y中的對象預測表示18。

這里要指出，對于相同的情景，圖4中的對象預測表示18小于圖3中的對象預測表示18。為此，為了說明主車輛的整體長度L，可以基于如由圖4中的附圖標記所指示的主車輛的長度和主車輛的移動(速度和/或前進方向)來擴展所建立的對象預測表示18。以這種方式，“所擴展的”對象預測表示在考慮僅僅主車輛上的單個參考點的情況下提供規劃避障策略的可能性。在當前情景中，其中主車輛的長度L等于坐標系統中的兩個長度單位，并且其中移動是沿x軸的每時間單位的兩個長度，對象預測表示在前向縱向方向上通過2x 2＝4擴展。

該方法也適用于靜止對象，即具有零移動的對象，如圖5中的情景所示。靜止對象可以例如為路標或路障。在起始時間t0，沒有主車輛的前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時間t1，主車輛的前參考點10a具有與對象參考點12a和12b相同的縱向位置，借此，檢測相關聯的橫向位置y1和y2。在時間t2，主車輛的后參考點10b具有與對象參考點12a和12b相同的縱向位置，并且相關聯的橫向位置y3和y4被檢測。在時間t3，沒有主車輛的前參考點和后參考點10a-b具有與對象參考點12a-d中的任何相同的縱向位置。在時間t3之后，模擬可以結束，并且可以創建時間橫向域t-y中的對象預測表示18。

當前方法可以被體現在計算機程序產品24中，計算機程序產品24包括代碼，該代碼當由處理器或電子控制單元(ECU)運行時執行該方法。代碼可以被存儲在計算機可讀介質(未示出)上。ECU可以繼而被布置在主車輛26中，如圖6所示。主車輛26可以例如為汽車或卡車或巴士。主車輛26可以是自主車輛。前面提到的外部傳感器，例如相機和/或雷達傳感器由圖6中的附圖標記28指代。

另外，即使已經在圖2-圖5中的情景中示出了僅僅一個對象，但是當前方法可以同時檢測幾個對象并提供針對幾個對象的對象預測表示。

借助于當前方法建立的對象預測表示18可以被有益地用作用于確定針對主車輛的規避路徑的方法的輸入，該方法例如在申請人的共同待審的題為“METHOD FOR DETERMINING AN EVASIVE PATH FOR A HOST VEHICLE”的專利申請中公開的方法，通過引用將其內容并入本文中。

本領域技術人員將意識到，本發明并非限于以上描述的實施例。相反，能夠在隨附權利要求的范圍內進行許多修改和變型。