用于對(duì)障礙物進(jìn)行分類的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于對(duì)借助主動(dòng)發(fā)射輻射的傳感器裝置檢測(cè)的對(duì)象在其對(duì)于運(yùn)動(dòng)的車輛的行駛情況的重要性方面進(jìn)行識(shí)別并且分類的方法，以及涉及一種根據(jù)權(quán)利要求3的前序部分所述的相應(yīng)的設(shè)備，其中，由所述傳感器裝置發(fā)射輻射并且接收在對(duì)象上反射的回波輻射作為測(cè)量值，所述方法包括以下步驟:
[0002]a)檢測(cè)相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的車輛的行駛情況的測(cè)量值，
[0003]b)進(jìn)行對(duì)通過(guò)所述測(cè)量值描繪的行駛情況的分析并且辨識(shí)至少一個(gè)可能的對(duì)象，以及
[0004]c)將所辨識(shí)的至少一個(gè)對(duì)象分類到車輛的多個(gè)對(duì)象種類的一個(gè)對(duì)象種類中。
【背景技術(shù)】
[0005]由DE10 2005 024 716A1已知這種方法或這種設(shè)備。在已知的方法中，將由對(duì)象反射的輻射作為測(cè)量值與所存儲(chǔ)的特征值進(jìn)行比較并且進(jìn)行分析處理。根據(jù)所述分析處理推斷出反射對(duì)象的種類。
[0006]這種方法優(yōu)選用于車輛的自適應(yīng)的間距調(diào)節(jié)和速度調(diào)節(jié)和/或用于緊急制動(dòng)的觸發(fā)，其中根據(jù)行駛情況干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的控制。
[0007 ]在速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，保持由車輛駕駛員預(yù)先給定的速度。然而，在較大的交通密度時(shí)，僅僅給車輛駕駛員保留其通過(guò)操作制動(dòng)器的干預(yù)，以便對(duì)較緩慢地在前方行駛的車輛或變換車道的車輛作出反應(yīng)。因此，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了以下速度調(diào)節(jié)系統(tǒng):在所述速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中傳感器裝置發(fā)射輻射并且在分析處理裝置中分析處理由在例如以前方行駛的車輛形式的對(duì)象上反射并且由傳感器裝置接收的回波輻射得到的信號(hào)以便推斷出與所述對(duì)象的間距，并且如果低于了一定的最小間距則干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或制動(dòng)器的控制。這種智能的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)也稱作自適應(yīng)巡航控制(ACC)。
[0008]所述傳感器裝置大多包括紅外激光器或毫米波雷達(dá)，其掃描車輛前方雷達(dá)或激光錐內(nèi)的區(qū)域，以便識(shí)別位于那里的對(duì)象并且確定其相對(duì)于車輛的間距和速度。然后，通過(guò)分析處理裝置推斷出所辨識(shí)的對(duì)象對(duì)于車輛的行駛路徑的重要性并且將車輛與所辨識(shí)的對(duì)象的間距調(diào)節(jié)到一確定的期望間距上。
[0009]在此，現(xiàn)有技術(shù)的雷達(dá)傳感器裝置或紅外傳感器裝置雖然能夠檢測(cè)所辨識(shí)的對(duì)象相對(duì)于車輛的行駛路徑的間距、相對(duì)速度和方位角，因?yàn)榧僭O(shè)所述對(duì)象位于平行于行車道平面的平面中或者位于行車道平面中。只要前方行駛的車輛被檢測(cè)為對(duì)象，這種假設(shè)就可成立。
[0010]然而，這種系統(tǒng)不檢測(cè)車輛所運(yùn)動(dòng)的平面(行車道或水平的車輛平面)和與車輛相對(duì)地以一定的距離在垂直的方向上延伸的對(duì)象、例如橋梁、指示牌橋架(Schi Iderbriicken)或隧道之間的仰角。因此，至今的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在估計(jì)相對(duì)于車輛具有相對(duì)大的仰角的對(duì)象的速度方面是有缺陷的。這個(gè)問(wèn)題在DE 10 2008 009 597A1中詳細(xì)進(jìn)行了闡述。
[0011]因此，在相對(duì)于自身車輛的仰角相對(duì)大的橋梁下行駛通過(guò)時(shí)，得到以下問(wèn)題:估計(jì)這種對(duì)于速度跟蹤調(diào)節(jié)而言實(shí)際上不重要的對(duì)象的速度中的誤差導(dǎo)致對(duì)象的辨識(shí)和分類中的誤差。結(jié)果，可能將橋梁、指示牌橋架、隧道以及高地豎立的交通指示牌錯(cuò)誤地辨識(shí)并且分類為重要的運(yùn)動(dòng)對(duì)象，因此不能排除:在經(jīng)過(guò)這些對(duì)象之前或者在經(jīng)過(guò)這些對(duì)象時(shí)啟動(dòng)不期望的制動(dòng)。在極限的情形中，甚至可能在空閑的路段上啟動(dòng)緊急制動(dòng)，這損害交通安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]與此相對(duì)，本發(fā)明的任務(wù)在于，如此進(jìn)一步構(gòu)造開(kāi)始時(shí)所提及類型的方法和設(shè)備，使得能夠以更高的精確度辨識(shí)并且分類對(duì)象、尤其自一定的仰角起的對(duì)象。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1和權(quán)利要求3的特征來(lái)解決。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方法基于以下想法:進(jìn)行對(duì)測(cè)量值的分析包括以下:
[0015]-將所檢測(cè)的測(cè)量值從車輛固定的坐標(biāo)系變換到空間固定的坐標(biāo)系中以便產(chǎn)生空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值，其中所述變換基于車輛在確定的行駛情況中的車輛速度和偏航率，以及
[0016]-將位于發(fā)射輻射的傳感器裝置的檢測(cè)區(qū)域中并且與行車道表面共面或平行的至少一個(gè)整個(gè)區(qū)域細(xì)分成多個(gè)部分區(qū)域，其中，彼此鄰接的部分區(qū)域部分重疊，以及
[0017]-對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域確定所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或分散(Streuung)。
[0018]進(jìn)行對(duì)通過(guò)測(cè)量值描繪的行駛情況的分析以及辨識(shí)至少一個(gè)可能的對(duì)象包括以下:
[0019]-將對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或以及分散分別與特征模式進(jìn)行比較，以及
[0020]-根據(jù)對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或以及分散分別與特征模式的比較辨識(shí)可能在部分區(qū)域中存在的至少一個(gè)對(duì)象并且將所辨識(shí)的至少一個(gè)對(duì)象分類到多個(gè)對(duì)象種類的一個(gè)對(duì)象種類中。
[0021]在此，尤其將對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或分散分別與閾值進(jìn)行比較，并且當(dāng)對(duì)于相關(guān)部分區(qū)域檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值超過(guò)用于數(shù)量和/或分散的閾值時(shí)辨識(shí)出在該相關(guān)部分區(qū)域中存在的對(duì)象。最后，優(yōu)選同樣根據(jù)對(duì)于相關(guān)部分區(qū)域檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或分散是否分別超過(guò)了所分配的閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)將所辨識(shí)的對(duì)象分類到多個(gè)對(duì)象種類的一個(gè)對(duì)象種類中。
[0022]換言之，對(duì)于使用雷達(dá)系統(tǒng)作為傳感器裝置的情形而言，將來(lái)自反射的雷達(dá)回波信號(hào)變換到空間固定的坐標(biāo)系中并且根據(jù)所述雷達(dá)回波信號(hào)的特性、尤其根據(jù)所述雷達(dá)回波信號(hào)關(guān)于所述部分區(qū)域的頻度分布(直方圖)來(lái)辨識(shí)并且分類對(duì)象。通過(guò)所述方法能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)的并且例如對(duì)于速度跟隨調(diào)節(jié)而言重要的對(duì)象與不重要的對(duì)象進(jìn)行區(qū)分并且尤其能夠辨識(shí)橋梁、指示牌橋架或隧道。最終，通過(guò)經(jīng)改善的辨識(shí)和分類能夠避免通過(guò)速度跟隨調(diào)節(jié)引起的不期望的制動(dòng)干預(yù)。
[0023]在此，將所檢測(cè)的測(cè)量值從車輛固定的坐標(biāo)系變換到空間固定的坐標(biāo)系以便產(chǎn)生空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn):在空間固定的坐標(biāo)系中能夠?qū)⑺鶛z測(cè)的對(duì)象、例如橋梁、指示牌橋架或隧道與運(yùn)動(dòng)的對(duì)象、例如車輛更好地區(qū)分。
[0024]通過(guò)將位于發(fā)射輻射的傳感器裝置的檢測(cè)區(qū)域中并且與行車道表面共面或平行的至少一個(gè)整個(gè)區(qū)域細(xì)分成多個(gè)部分區(qū)域創(chuàng)造了離散的區(qū)域，其中由于其限制的尺寸所以分析處理分配給部分區(qū)域的回波信號(hào)總是更簡(jiǎn)單。另一方面，通過(guò)彼此鄰接的部分區(qū)域的部分重疊避免對(duì)象恰好位于兩個(gè)不重疊的部分區(qū)域的疊堆(Stoi3)處并且因此不能被明確檢測(cè)的情形。因此，部分重疊應(yīng)當(dāng)理解為，彼此鄰接的部分區(qū)域僅僅部分地而非全部地重疊。部分區(qū)域的部分重疊應(yīng)當(dāng)優(yōu)選在車輛的行駛方向上或者在傳感器裝置的檢測(cè)方向上實(shí)施。
[0025]隨后的步驟使用統(tǒng)計(jì)學(xué)參量，在所述隨后的步驟中將對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或分散分別與特征模式進(jìn)行比較并且根據(jù)對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量和/或分散分別與特征模式的比較來(lái)辨識(shí)至少一個(gè)可能在所述部分區(qū)域的一個(gè)中存在的對(duì)象并且將其分類到多個(gè)對(duì)象種類的一個(gè)對(duì)象種類中。術(shù)語(yǔ)“分散”通常概括不同的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，所述統(tǒng)計(jì)指標(biāo)描述頻度分布(直方圖)的值(在此是測(cè)量值)圍繞位置參數(shù)的分散寬度。在此，所述不同的指標(biāo)通過(guò)其相對(duì)于離群值的敏感度進(jìn)行區(qū)分。一種典型的指標(biāo)例如是方差或標(biāo)準(zhǔn)偏差。所述比較所基于的、用于這種分散指標(biāo)的模式根據(jù)特征經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先給定。例如在橋梁的情況下，關(guān)于行車道寬度的測(cè)量值典型地分布在相對(duì)大的寬度上并且相對(duì)于自由的周圍環(huán)境以較大的密度存在。
[0026]辨識(shí)對(duì)象時(shí)的一個(gè)替代的或附加的標(biāo)準(zhǔn)是在一個(gè)部分區(qū)域中所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的數(shù)量。例如在橋梁的情況下，測(cè)量值相對(duì)于自由的周圍環(huán)境絕對(duì)以較大的數(shù)量存在。
[0027]例如，相應(yīng)于前方行駛的車輛的模式的對(duì)象屬于重要對(duì)象的對(duì)象種類，其中在此給出優(yōu)選關(guān)于速度跟隨調(diào)節(jié)、例如ACC的重要性。與此相反，橋梁、指示牌橋架或隧道屬于不重要對(duì)象的對(duì)象種類，因?yàn)檫@些對(duì)象不應(yīng)當(dāng)在速度跟隨調(diào)節(jié)時(shí)引起反應(yīng)。然而，對(duì)象到對(duì)象種類中的分類是任意的并且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要地進(jìn)行。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的方法或者根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，也能夠辨識(shí)并且分類位于空間固定的對(duì)象、例如橋梁的區(qū)域中的重要對(duì)象。因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量值的橫向位置的分散(立方圖的形狀或特性)能夠判斷重要對(duì)象、例如前方行駛的車輛是否駛下橋梁。與橋梁相比，重要對(duì)象、例如前方行駛的車輛是較集中的對(duì)象(點(diǎn)對(duì)象)。因此，重要對(duì)象的測(cè)量值橫向地、即在寬度方面不如不重要的橋梁時(shí)的測(cè)量值強(qiáng)烈地分散。該區(qū)別能夠根據(jù)直方圖的形狀或結(jié)構(gòu)識(shí)別出。
[0029]通過(guò)在從屬權(quán)利要求中列舉的措施能夠?qū)崿F(xiàn)在權(quán)利要求1中說(shuō)明的本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案。
[0030]特別優(yōu)選地，由對(duì)于所述部分區(qū)域中的每一個(gè)部分區(qū)域的所檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值建立直方圖并且根據(jù)對(duì)于相應(yīng)部分區(qū)域檢測(cè)的空間坐標(biāo)固定的測(cè)量值的直方圖實(shí)現(xiàn)將在部分區(qū)域中可能辨識(shí)出的對(duì)象分類到多個(gè)對(duì)象種類的一個(gè)對(duì)象種類中。
[0031]以下，在本發(fā)明的實(shí)施例的描述中以及在附圖中詳細(xì)示出改進(jìn)本發(fā)明的其他措施。
【附圖說(shuō)明】
[0032]以下，在附圖中示出并且在隨后的描述中詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附示圖出:
[0033]圖1:通過(guò)朝橋梁方向的行駛并且借助根據(jù)本發(fā)明的方法或設(shè)備的一種優(yōu)選實(shí)施方式獲得的測(cè)量值的示圖，該示圖具有待在對(duì)象方面檢查的整個(gè)面的部分區(qū)域的示圖；
[0034]圖2:通過(guò)朝指示牌橋架方向的行駛并且借助根據(jù)本發(fā)明的方法或設(shè)備的一種優(yōu)選實(shí)施方式獲得的測(cè)量值的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[003