用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理

文档序号:95267 发布日期:2021-10-12 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理 (Spatial and temporal processing of ultrasound sensor detection for mapping in vehicle parking assist functions ) 是由 王谦 K·J·霍斯 于 2021-03-19 设计创作,主要内容包括:本文档描述了用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理。具体地,根据具有在基本上相同时间处的超声检测的一对邻近超声传感器确定的空间相交可以解决与时间相交相关联的延迟问题,并且可以在交通工具不移动的情况下确定该空间相交。时间相交可以解决该对邻近的超声传感器中的一个传感器具有超声检测而另一个传感器不具有超声检测的情况。使用空间和时间相交这两者为角度信息提供了高精度,这实现了增强的标测和交通工具停放辅助功能的高效性能。(This document describes spatial and temporal processing of ultrasound sensor detection for mapping in a vehicle parking assist function. In particular, a spatial intersection determined from a pair of proximate ultrasound sensors having ultrasound detections at substantially the same time may solve a latency problem associated with the temporal intersection, and may be determined without movement of the vehicle. The time intersection may address a situation where one sensor of the pair of adjacent ultrasonic sensors has ultrasonic detection and the other sensor does not. The use of both spatial and temporal intersections provides high accuracy for the angular information, which enables efficient performance of enhanced mapping and vehicle parking assist functions.)

用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测 的空间和时间处理

背景技术

超声传感器已被广泛用于交通工具停放辅助功能中的侧向对象检测和标测(map)。通常,超声传感器提供仅距离(range)检测。对于每次超声检测,弧线(arc)可以基于传感器的视场(FOV)、传感器的安装位置、以及传感器安装在其上的交通工具的定位信息,而被绘制到二维俯视图中。使用这种基于弧线的超声信息来检测空的(open)停放空间的一些常规方法依赖于距离检测,但是检测的角位置/方位角信息仍然是未知的。其他常规方法使用“中心线方法”来标测侧向对象,该方法假定检测点在超声弧线的中心处。这些常规方法的方位角信息的精度很差,这会降低交通工具停放辅助功能的精度和效率。

另一种常规方法将当前和先前的超声检测融合在一起,并使用它们的相交点来确定方位角。尽管此融合方法提供了比中心线方法更好的方位角精度,但它存在延迟(latency)问题。此外,这种融合方法要求交通工具以一定的速度范围移动,以便生成相交点。例如,零移动速度或极低的移动速度会导致重叠的超声弧线,而高速移动会导致弧线分离并且不会产生相交。因此,这些常规方法的精度受到限制,并且可能导致交通工具停放辅助功能的性能较差。

发明内容

本文档描述了对超声传感器检测的空间和时间处理以用于在交通工具停放辅助功能中进行标测。具体地,根据具有在基本上相同时间处的超声检测的一对邻近超声传感器确定的空间相交可以解决与时间相交相关联的延迟问题,并且可以在交通工具不移动的情况下确定该空间相交。时间相交可以解决该对邻近超声传感器中的一个传感器具有超声检测而另一传感器不具有超声检测的情况。使用空间和时间相交这两者为角度信息提供了高精度,这实现了增强的标测和交通工具停放辅助功能的高效性能。

在其他方面中,描述了一种对象检测系统。对象检测系统包括用于执行存储在存储器中的指令以实现融合模块的设备。该融合模块被配置成用于:使用来自交通工具上的一对邻近超声传感器的对象检测数据,来标识在大约相同的时间处生成的、该对邻近超声传感器中的每个传感器的弧线之间的空间相交。融合模块还可以基于交通工具的移动速度来标识对象检测数据中、在该对邻近超声传感器中的至少一个传感器的当前弧线与先前弧线之间的时间相交。另外,融合模块可以基于空间相交来确定与相对于交通工具的对象相对应的第一距离和角度信息。融合模块还可以基于时间相交来确定与相对于交通工具的对象相对应的第二距离和角度信息。融合模块可以基于第一距离和角度信息以及第二距离和角度信息,生成空间-时间融合图,该空间-时间融合图标测由该对邻近超声传感器进行的相对于交通工具的检测。

在又其他方面中,公开了一种用于交通工具的辅助停放的方法。该方法包括:检测侧向安装在交通工具上的一对邻近超声传感器的弧线之间的空间相交点,以检测一个或多个对象。还在该对邻近超声传感器中的至少一个传感器的当前弧线与先前弧线之间检测时间相交点。时间相交点基于交通工具的移动速度。另外,基于空间相交点确定一个或多个对象相对于交通工具的第一距离和角度信息。还基于时间相交点来确定一个或多个对象相对于交通工具的第二距离和角度信息。使用第一和第二距离以及角度信息的组合,实现对交通工具的侧面上的空的停放空间的检测,并且实现对交通工具到空的停放空间中的动态停放辅助操纵的执行。

在各方面中,描述了一种用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的方法。该方法包括:由第一传感器检测在检测范围内的对象。该方法还包括:确定与第一传感器邻近的第二传感器是否也检测到该对象。随后,基于第二传感器是否也检测到该对象,来调整检测灵敏度阈值以用于时间处理。

本发明内容被提供以介绍用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的简化概念,这将在下面的

具体实施方式

和附图中进一步描述。为了便于描述,本公开侧重于汽车超声系统;然而,这些技术不限于汽车。这些技术还适用于其他类型的交通工具、系统和移动平台的超声传感器。本文描述的技术还可以应用于其他类型的传感器,诸如雷达或红外传感器。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征,亦非旨在用于确定要求保护的主题的范围。

附图说明

在本文档中参考以下附图描述了用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的一个或多个方面的细节。贯穿附图使用相同的数字来引用相似的特征和部件:

图1示出了示例环境,在该示例环境中可以实现用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的一个或多个方面。

图2-1更详细地示出了来自图1的交通工具的示例实现。

图2-2更详细地示出了来自图2-1的融合模块的示例实现。

图3示出了空间相交检测的示例实现。

图4示出了时间相交检测的示例实现。

图5描绘了用于将时间处理与空间处理进行融合的示例方法。

图6示出了用于停放辅助的空地(open-spot)检测的示例实现。

图7描绘了用于停放辅助的空地检测的方法。

图8示出了使用超声传感器检测的空间和时间处理来执行的动态停放辅助操纵的示例实现。

图9-1至图9-3示出了在动态停放辅助操纵期间基于来自超声传感器检测的空间和时间处理的信息确定的大小测量的示例实现。

具体实施方式

下面描述用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的一个或多个方面的细节。高级驾驶员辅助系统、高度自动化的驾驶系统以及其他子系统,需要对交通工具周围环境的准确了解。提供距离、速度和角度信息的直接估计的汽车超声传感器已迅速成为这些汽车子系统用于获取环境关键信息所依赖的重要感测技术之一。

为了实现距离和角度检测的高精度,并提高超声传感器的鲁棒性(robustness),使其优于假定检测角度与传感器所面向的方向对齐或使用时间处理来找到检测角度的常规系统的距离和角度检测,可以实现空间和时间处理的融合。具体地,被定位在交通工具的侧面上并且在交通工具的每个拐角附近的一对邻近传感器用于检测在交通工具的侧面附近的对象,诸如路缘、锥形交通路标、另一交通工具等。当两个邻近的传感器都检测到对象时,它们的弧线之间的相交用于确定对象相对于交通工具的角度信息。这些空间相交与时间相交融合在一起,以增大检测精度,其中时间相交是基于个体传感器的两个独立脉冲的。当邻近传感器中的仅一个传感器检测到对象时,由于数据点不足而无法确定空间相交,但是检测传感器的两个脉冲之间的时间相交可以用于确定角度信息。通过在不同场景中使用不同的方法(例如,时间处理、空间处理、或时间和空间两者的组合)来确定角度信息,本文所述的技术为角度信息(包括方位角和仰角(elevation)信息)提供了高精度。

这种空间和时间处理可用于改善用于各种驾驶员辅助系统的基于超声的标测、定位和路径规划。此外,通过空间和时间处理还大大改善了使用超声传感器的2级停放辅助(例如,部分自动化)和4级自动停放服务(例如,自主停放)。

示例环境

图1示出了示例环境100,在示例环境100中可以实现用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的一个或多个方面。在所示的示例中,交通工具102包括对象检测系统104。对象检测系统104通信地耦合到交通工具102的前部108和后部110周围的传感器布局106。在交通工具102的每个侧面上(例如,基本平行于交通工具102的纵轴112延伸的侧面)并且靠近交通工具102的每个拐角处,定位有至少一对邻近的超声传感器114,这些传感器114可用于使用空间和时间相交点的侧向对象检测和标测。横跨交通工具102的前部108和后部110的是可选的超声传感器116,这些传感器116可以用于前/后对象检测和避免碰撞。超声传感器114各自具有视场(FOV)118,视场118包含其中可以检测到对象120的感兴趣区域。该对邻近传感器中的每个传感器114的FOV 118彼此部分重叠,以使得能够确定传感器114的超声脉冲的弧线之间的相交点。邻近的传感器114可以水平地间隔开任何合适的间距(distance),诸如在大约20-30cm的范围内的间距。

对象120包括反射超声信号的一种或多种材料。取决于应用,对象120可以表示感兴趣的目标或杂乱物。对象120可以是在传感器114的FOV内的任何对象。一些示例对象包括锥形交通路标120-1或其他小对象、路缘120-2、护栏120-3、混凝土屏障120-4、栅栏120-5、树木120-6、人120-7、动物120-8(例如,狗、猫、啮齿动物等)或另一交通工具120-9。

图2-1更详细地示出了交通工具102的示例实现200。交通工具102包括基于交通工具的系统202,基于交通工具的系统202依赖于来自对象检测系统104的数据,基于交通工具的系统202诸如驾驶员辅助系统204和/或自主驾驶系统206。驾驶员辅助系统204和自主驾驶系统206中的一者或两者可以实现基于超声的标测、定位和路径规划,诸如用于交通工具停放辅助功能。

通常,基于交通工具的系统202使用由超声传感器210(例如,超声传感器114、116)提供的传感器数据208来执行功能。例如,驾驶员辅助系统204提供盲点监测并生成警报,该警报指示与由超声传感器210检测到的对象的潜在碰撞。在这种情况下,来自超声传感器210的传感器数据208指示何时检测到空的停放地点。在另一种情况下,当驾驶员辅助系统204或自主驾驶系统206正执行停放辅助时,来自超声传感器210的传感器数据208指示附近的对象,诸如一个或多个停放的交通工具。

交通工具102包括一个或多个处理器212和存储器214。存储器214可以存储由超声传感器210获得的传感器数据208。存储器214还可以包括融合模块216。可以使用任何合适的存储器214,诸如计算机可读存储介质或其他存储器组。可以使用硬件、软件、固件或其组合来实现融合模块216。在该示例中,处理器212执行用于实现融合模块216的指令。融合模块216使处理器212能够处理来自超声传感器210的信号,以检测对象并生成用于基于交通工具的系统202的传感器数据208。

融合模块216将由超声传感器210提供的原始数据转换成可用数据。融合模块216分析传感器数据208以标测一个或多个检测。融合模块216基于对用于检测的数据的处理来确定是否调整超声传感器210的检测灵敏度。一个示例包括通过增大数据处理阈值以降低噪声来降低灵敏度。另一示例包括通过减小数据处理阈值以保留与检测相关联的更多细节来增大灵敏度。融合模块216还分析传感器数据208以确定邻近的传感器114的弧线之间的空间相交和时间相交,并且基于空间和时间相交,确定与相对于交通工具102的检测到的对象120相对应的方位角信息。

对象检测系统104包括通信接口218,以通过交通工具102的通信总线将传感器数据发射到基于交通工具的系统202或(例如,当对象检测系统104中所示的个体部件被集成在交通工具102内时)发射到交通工具102的另一个部件。通常,由通信接口218提供的传感器数据是呈基于交通工具的系统202可使用的格式。在一些实现中,通信接口218可以将诸如交通工具102的速度或位置信息(例如,地理位置)之类的信息提供给对象检测系统104。对象检测系统104可以使用该信息来适当地配置自身。例如,对象检测系统104可以基于交通工具的速度或传感器114在每个脉冲时间处的位置之间的间距,来确定传感器114的当前脉冲与先前脉冲之间的时间相交。下面关于图3提供时间处理的进一步细节。

超声传感器210可以是任何合适的传感器,包括超声传感器或提供到对象的距离信息的其他传感器(例如,雷达、红外)。例如,超声传感器可以用于确定对象相对于交通工具102的距离信息。传感器114、116可以具有大约120°x60°的视场。在各方面中,传感器114、116可以具有从大约0.1米到大约2.5米的检测范围,具有大约0.01米的分辨率输出。超声传感器210也可以被独立地受控以使用合适的编码方案(例如,调制)以用于同时操作。

图2-2示出了来自图2-1的融合模块216的示例实现250。融合模块216被示为包括距离模块252、空间处理模块254、时间处理模块256和标测模块258。当一对邻近的超声传感器(例如,第一超声传感器114-1和第二超声传感器114-2)感测到检测时,超声信息260被发射到距离模块252。距离模块252确定与每个超声传感器的每次检测相对应的距离信息262。距离模块252将每个超声传感器114-1、114-2的距离信息262发送到空间处理模块254和时间处理模块256。

空间处理模块254使用两个超声传感器114-1、114-2的距离信息262来确定超声传感器114-1、114-2的弧线之间的空间相交,如下面关于图3进一步描述的。使用空间相交,连同与超声传感器114-1、114-2中的每一个相对应的已知信息(例如,传感器的FOV、传感器的安装位置),空间处理模块254确定检测的角度信息。随后,空间处理模块254输出在空间上确定的角度信息264以及与检测相对应的距离信息262。

时间处理模块256将超声传感器114-1、114-2中的任一个的距离信息262与先前的检测结合使用,以确定超声传感器114-1、114-2中的一个传感器的当前检测的弧线与超声传感器114-1、114-2中的一个传感器的先前检测的弧线之间的时间相交。下面关于图4更详细地描述由时间处理模块256进行的该时间处理。当前检测和先前检测的弧线可以对应于超声传感器114-1或超声传感器114-2。在一个实现中,当前检测的弧线可以对应于超声传感器114-1,并且先前检测的弧线可以对应于超声传感器114-2,反之亦然。时间处理模块256输出在时间上确定的角度信息266以及与检测相对应的距离信息262。

将在空间上确定的角度信息264和/或在时间上确定的角度信息266或它们的组合(以及范围信息262)提供给标测模块258。标测模块使用在空间上确定的角度信息264和/或在时间上确定的角度信息266来生成位置信息268,诸如融合图,位置信息268标测相对于交通工具102的检测。位置信息268被发送到基于交通工具的系统202,以用于执行停放辅助或其他驾驶员辅助或自主驾驶功能。

图3示出了空间相交检测的示例实现300。交通工具102可以是静止的或移动的。一对传感器114包括第一传感器114-1和第二传感器114-2。在示例中,传感器114-1、114-2两者都发射超声脉冲。可以在不同的时间处或同时发射脉冲,如下文进一步所述。传感器114-1、114-2中的每一个可以检测相应的超声脉冲的反射。基于飞行时间(time-of-flight),由传感器计算到反射超声脉冲的到对象的间距(例如,距离R 302)。使用此信息,可以针对每个传感器114-1、114-2在距离R 302处在传感器的FOV中绘制弧线304,以确定相交点,称为空间相交306。该空间相交306表示检测到的对象120的相对位置。使用空间相交,对象检测系统104可以确定角度信息308,角度信息308表示传感器114所面向的方向与从传感器114到检测到的对象120的方向之间的水平角度。例如,角度信息308可以表示传感器114-1的面向方向310与空间相交306相对于传感器114-1的方向312之间的角度α。然而,如果传感器中仅一个传感器(诸如第一传感器114-1或第二传感器114-2)检测到对象120而另一个传感器没有检测到,则空间相交将不存在,并且对象检测系统104可能无法计算方位角信息。

在一些方面,一个或多个附加传感器(未示出)可以垂直地定位在第一传感器114-1和第二传感器114-2的上方或下方。这样的布置可以使得能够基于垂直对齐的传感器的超声信号的弧线之间的空间相交来确定与对象120的表面(例如,高至对象的高度)相关联的仰角。该垂直实现不仅可以用于避免碰撞和停放辅助,而且可以用于确定交通工具102的间隙容量,诸如交通工具102是否可以在不冒碰撞风险的情况下安全地驾驶越过对象120。

空间处理取决于邻近传感器114的性能。在一个示例中,邻近传感器114可以在交替的时间处发射脉冲,使得在第一传感器114-1具有足够的时间来接收检测之后,第二传感器114-2发射其信号。替代地,第二传感器114-2可以首先发射超声脉冲,并且在接收到检测之后,第一传感器114-1可以发射其超声脉冲。通过在略微不同的时间处发送脉冲,传感器114-1、114-2可以避免彼此的干扰。如果传感器114的最大检测范围与交通工具102的移动速度的乘积大于阈值,则该技术可能引起一些延迟。然而,如果传感器114的最大检测范围与交通工具102的移动速度的乘积在该阈值内,则该延迟可以忽略不计。为了解决由交通工具移动引起的额外延迟,可以使用时间方法来处理该对传感器114-1、114-2的脉冲之间的空间相交。

在另一示例中,邻近传感器114可以通过使用单独调制的波在相同的时间处发送脉冲而不会彼此干扰。可以以一个或多个不同和/或变化的幅度和频率来单独地调制超声波。以这种方式,每个脉冲可以具有唯一的特征(signature),这使得能够标识发射该脉冲的特定传感器。每个传感器114-1、114-2可以标识其自己的信号,而忽略来自另一个传感器的脉冲的潜在干扰。

图4示出了时间相交检测的示例实现400。–在此,交通工具102正在移动。传感器114在时间t1处具有基于第一超声脉冲的第一检测,并且随后在时间t2处具有基于第二超声脉冲的第二检测。基于交通工具102的定位信息,诸如速度和/或位置,确定间距D 402。另外,针对每次检测计算距离信息(例如,距离R 404)。基于针对传感器114在每次检测时的每个位置与所计算的距离R 404相对应的弧线(例如,在时间t1处的弧线304-1和在时间t2处的弧线304-2),可以确定相交点。该相交被称为时间相交406。时间相交406表示检测到的对象的相对位置,其在交通工具移动期间由单个传感器检测到。使用时间相交406,对象检测系统104可以确定对象相对于传感器114的方位角信息408。方位角信息408表示在时间t2处传感器114的面向方向410与时间相交相对于传感器114(例如,传感器114的位置)的方向412的角度α。如果交通工具速度低于第一阈值速度(例如,交通工具102停止或非常缓慢地移动),则弧线304-1、304-2可能重叠太多,从而使得难以计算时间相交406。如果交通工具速度高于第二阈值(例如,交通工具102移动太快),则弧线304-1、304 2将被分离,从而导致弧线304-1、304-2之间不相交。

间距D 402与距离R 404的比率(例如,间距与距离(D/R)比率)是使用来自当前位置P0的检测相较于来自先前位置P1的检测确定的,例如D1=P0–P1,其中当前位置P0和先前位置P1是按顺序或串行地生成的。本文所指的“位置”可以是交通工具102上相对于地面的任何适当参考,诸如传感器114的位置、交通工具102后轴的中心、交通工具102的中心点、交通工具102的交通工具坐标系的中心、交通工具102的前或后中心、在交通工具102的侧面上传感器114所定位的合适点等等。因此,该位置用于确定传感器114在两次检测之间行进的间距D 402。

如果D1/R大于阈值,则使用P0和P1执行时间处理。如果D1/R不大于阈值,则系统可以开始评估来自当前位置P0之前的其他位置的检测。例如,考虑先前位置P1、P2、P3和P4,它们各自串行地先于在它之前的位置,使得P2紧接在P1之前,P3紧接在P2之前,而P4紧接在P3之前。对象检测系统104将这些数据点存储在存储器214中。对象检测系统104计算D2=P0–P2,并确定D2/R是否大于阈值。如果是这样,则使用P0和P2执行时间处理。如果不是,则系统计算D3=P0–P3并确定D3/R是否大于阈值。如果是这样,则使用P0和P3执行时间处理。如果不是,则系统计算D4=P0–P4并确定D4/R是否大于阈值。如果是这样,则使用P0和P4执行时间处理。如果不是,则系统可以跳过时间处理并且仅依赖于空间处理。通过一次仅比较两个弧线,对数据的处理保持最小且可靠(robust)。

下表1描述了空间处理与不同灵敏度水平的时间处理的比较。空间处理提供高的细节水平和低的噪声水平,具有中等的连续性。然而,如上所述,空间处理需要至少两个邻近的传感器以便产生空间相交点。然而,可以用不同的D/R阈值来实现时间处理,以调整检测的灵敏度水平。

表1:时间处理和空间处理

空间 时间(低D/R<sub>阈值</sub>) 时间(高D/R<sub>阈值</sub>)
细节水平 中等
噪声水平 中等
连续性 中等 中等

例如,用于时间处理的低D/R阈值提供高的细节水平,其中具有高的噪声水平和高的连续性。用于时间处理的高D/R阈值提供中等的细节水平,其中具有中等的噪声水平和中等的连续性。可以将任何合适的值用于D/R阈值,诸如对于低D/R阈值大约0.1或对于高D/R阈值大约0.4。此外,可以使用任何合适数量的阈值来定义附加的灵敏度水平。

当检测大且刚性的对象(例如,交通工具、路缘等)时,两个邻近的传感器114都可能检测到该对象,这提供了空间相交。因此,当两个邻近的传感器114都检测到对象时,除了空间处理之外,对象检测系统104还可以默认使用高D/R阈值以用于时间处理。空间处理和时间处理两者被组合以增加对象检测和方位角信息确定的准确性。

当检测到较小和较软的对象(例如,锥形交通路标、人、小动物等)时,噪声可能基本为零,但许多细节可能会丢失。具体地,如果一对邻近传感器114中只有一个传感器检测到对象(例如,对于图3中的第一传感器114-1,R>0,但是对于第二传感器114-2,R=0),则空间处理无法产生用于对象检测和方位角确定的空间相交。因此,对象检测系统104可以在没有空间处理的情况下使用时间处理。这里,可以降低D/R阈值以使用时间处理来增加对细节的检测。因此,这种折衷既增加了连续性,又将细节水平从中等增大到高,同时也将噪声水平从中等增大到高。在各方面中,当该对邻近传感器中的仅一个传感器114具有检测时,对象检测系统104可以默认为仅使用具有低D/R阈值的时间处理。

在某些情况下,时间处理可能会失败,诸如,在交通工具移动太快或太慢的情况下,或者在定位信息不可用的情况下(例如,当交通工具在隧道内或停放结构内部且实时运动(RTK)定位和全球导航卫星系统(GNSS)信息不可用时)。在此,对象检测系统104可以使用来自空间相交的传感器检测来执行扫描匹配或其他定位技术,以确定可用于时间处理的基于传感器的定位信息。该对邻近传感器114的传感器检测的任何合适的组合可以用于对象检测。一些示例包括将第一传感器114-1的当前检测与第二传感器114-2的先前检测融合,将第一传感器114-1的先前检测与第二传感器114-2的先前检测融合等等。融合两次检测使用较少的计算和内存,并且比尝试融合大量检测的实现更快。

图5描绘了用于将时间处理与空间处理进行融合的示例方法500。例如,处理器212执行存储在存储器214中并与融合模块216相关联的指令,以配置对象检测系统104以执行方法500。方法500包括被执行的一组操作(或动作),但是不一定以图5中描述的顺序或组合。此外,可以跳过、重复、组合、或以任何顺序重新组织任何数量的操作,以实现方法或替代的方法。在以下讨论的部分中,可以参考图1的环境100和图2-图4。

在502处,传感器检测对象。例如,第一传感器114-1诸如通过使用一个或多个超声脉冲并检测一个或多个超声脉冲的反射来检测对象120。超声脉冲提供仅距离检测。

在504处,作出关于邻近的传感器是否也具有检测(例如,距离R>0)的确定。例如,对象检测系统104确定在交通工具102的侧面上与第一传感器114-1相邻的第二传感器114-2是否具有检测。

如果邻近传感器不具有检测到(在504处为“否”),则在506处,对象检测系统104在第一传感器114-1的检测上以低D/R阈值实现时间处理。该技术基于以下假设:检测到的对象是小/软的对象,因此期望增大的检测灵敏度来检测更高的细节水平,其中具有增加的噪声的折衷。

如果邻近传感器确实具有检测(在504处为“是”),则在508处,对象检测系统104以针对时间处理的高D/R阈值实现空间处理和时间处理两者。在各方面中,来自空间相交的空间相交数据被叠加在来自时间相交的时间相交数据上。该技术基于这样的假设:如果第一传感器114-1和第二传感器114-2两者均具有检测,则检测到的对象是大的/刚性对象。因此,与空间处理相结合的减小的灵敏度水平的时间处理降低了噪声,同时提供了足够的对象细节以供基于交通工具的系统202使用。

在各方面中,可以将调整D/R阈值视为向时间处理应用权重。例如,基于选定的D/R阈值,将较高或较低的权重应用于时间处理。较高的D/R阈值可表示应用于时间处理的较低权重,这降低了灵敏度,并因此降低了噪声。较低的D/R阈值表示应用于时间处理的较高权重,这增大了灵敏度以及噪声。

在一些实现中,空间处理产生第一角度信息,而时间处理产生第二角度信息。第一角度信息和第二角度信息可用于生成空间-时间融合图,该空间-时间融合图标测由超声传感器114进行的相对于交通工具102的检测。空间-时间融合图是基于交通工具的系统202可用的,以在动态停放操纵或其他辅助或自动驾驶技术期间操纵交通工具102。

图6示出了用于交通工具停放辅助功能的空地检测的示例实现600。当交通工具102在一行停放的交通工具的前方侧向通行时,邻近传感器114使用空间和时间处理的组合来检测停放的交通工具的前部,以检测空间和时间相交602。使用空间和时间相交602以及相对于交通工具102的对应角度信息,对象检测系统104可以生成空间-时间融合图,该空间-时间融合图标测超声传感器检测。空间和时间相交602和空间-时间融合图可用于检测可用的停放空间(也称为“空地”)。例如,可以使用空间和时间相交602来确定对象之间的空间,例如空间604。在此,空间604被测量并且确定为对于交通工具102而言是不足的。这样,交通工具102可以继续沿着行移动。当交通工具102经过空间606时,对象检测系统104确定空间606具有大于阈值宽度的宽度,该阈值宽度可以是交通工具102的宽度加上足以打开交通工具的一个或多个门以允许人离开或进入交通工具102的空间。

图7描绘了用于交通工具停放辅助功能的空地检测的方法700。例如,处理器212执行存储在存储器214中并与融合模块216相关联的指令,以配置对象检测系统104以执行方法700。方法700包括被执行的一组操作(或动作),但是不一定以图7中描述的顺序或组合。此外,可以跳过、重复、组合、或以任何顺序重新组织任何数量的操作,以实现方法或替代的方法。在以下讨论的部分中,可以参考图1的环境100和图2-图6。

在702处,对象检测系统使用侧向安装在交通工具上的邻近传感器的空间和时间相交来搜索可用的停放空间。例如,交通工具102沿着一行停放空间移动,该行停放空间中的一些停放空间被交通工具或其他对象占据。使用本文描述的空间和时间处理技术,交通工具102检测占据停放空间中的一些停放空间的交通工具的至少一部分(例如,基于来自图6的空间和时间相交602),这向对象检测系统104指示那些停放空间已被占据。

在704处,对象检测系统确定检测到的对象之间的空间的宽度D是否大于或等于阈值宽度X。例如,对象检测系统104确定空间604或空间606的宽度是否大于或等于阈值宽度X。如果宽度D小于阈值宽度X(704处为“否”),则方法700返回至702,并且对象检测系统104继续搜索可用的停放空间。

如果确定宽度D大于或等于阈值宽度X(在704处为“是”),则在706处,对象检测系统104确定该空间可用于停放(例如,该空间为空的停放地点)。随后,对象检测系统104可以开始停放辅助技术,如关于图8所描述的。

图8示出了使用超声传感器检测的空间和时间处理来执行的动态停放辅助操纵的示例实现800。当检测到可用的停放空间时,基于交通工具的系统202可以将交通工具102操纵到可用的停放空间中,如在802处用从1到5的四个示例位置所示的。在该停放操纵期间,对象检测系统104继续诸如通过检测超声相交点804(例如,空间和时间相交)来检测附近的对象。在各方面中,对象检测系统104使用超声相交点804来生成传感器检测的空间-时间融合图,该空间-时间融合图可由基于交通工具的系统202使用以操纵交通工具102。另外,对象检测系统104可以基于超声相交点804来确定停放空间的大小和形状测量,并确定检测到的对象相对于交通工具102的间距和角度信息(例如,方位角或仰角信息)。

更详细地,考虑图9-1,其示出了在动态停放辅助操纵期间基于来自超声传感器检测的空间和时间处理的信息确定的大小测量的示例实现900。在检测到可用的停放空间(如关于图7所描述的)之后,交通工具102可以发起关于图8所描述的停放操纵。在该示例中,在空地检测方法期间,基于驾驶方向902,交通工具102的前部朝向左方向。在位置904处开始并朝向位置906移动,对象检测系统104使用超声传感器检测来确定周围对象相对于交通工具102的各种间距和方位角信息。例如,对象检测系统104测量从交通工具102的表面到对象910(例如,墙壁、路缘、另一交通工具等)的前方的间距908。对象检测系统104还可以测量到第一停放交通工具914的侧向间距912。可以从与交通工具102相对应的任何合适的点(诸如,交通工具102的表面、交通工具102的中心916等)测量侧向间距912。交通工具102的中心916可以表示交通工具102上的任何合适的参考,诸如传感器114的位置、交通工具102的后轴的中心、交通工具102的前轴的中心、交通工具102的中心点、交通工具102的交通工具坐标系的中心、交通工具102的前或后中心、在交通工具的前表面与后表面之间沿交通工具102的纵轴的任何点,等等。

从位置906移动到位置918,对象检测系统104可以测量第一停放交通工具914与第二停放交通工具922之间的停放空间的宽度920。附加地,对象检测系统104可以测量停放空间的深度、或到停放空间的末端处的路缘926或其他对象的间距924。基于超声传感器检测,对象检测系统104还可以确定交通工具102的任一侧上的停放交通工具的朝向(heading),诸如第一停放交通工具914的朝向928和第二停放交通工具922的朝向930。使用第一停放交通工具914的朝向928和第二停放交通工具922的朝向930,对象检测系统104可以确定目标朝向932以将交通工具102定向在最终停放位置中。

在图9-2中继续该示例的是交通工具102在位置918中的视图950。交通工具102监测至第一停放交通工具914的间距952和方位角信息954以及至第二停放交通工具922的间距956和方位角信息958。此外,对象检测系统104基于超声传感器检测的空间和时间相交以及与交通工具102相对应的定位信息,测量目标朝向932与交通工具102的当前朝向962之间的朝向偏移960。目标朝向932还用于测量目标朝向932与交通工具102的中心916之间的中心偏移964。

在图9-3中考虑该示例的继续,图9-3示出了交通工具102在关于图9-1和9-2描述的停放操纵的最终位置中的视图980。通过监测至少以上描述的测量、间距和偏移,基于交通工具的系统202可以通过自主地将交通工具102移动到最终位置982来完成停放操纵。在此,交通工具102的当前朝向962和中心916两者均与目标朝向932对齐。

通常,可以使用软件、固件、硬件(例如,固定逻辑电路系统)、手动处理、或它们的任意组合来实现本文描述的部件、模块、方法和操作中的任一者。可以在存储在计算机处理系统本地和/或远离计算机处理系统的计算机可读存储存储器上的可执行指令的一般背景下描述示例方法的一些操作,并且实现可以包括软件应用、程序、功能等。替代地或另外,本文描述的功能中的任何功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件执行,所述一个或多个硬件逻辑部件诸如是但不限于,现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SoC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。

以下是用于在停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的技术的其他示例。

示例1:一种对象检测系统,包括:用于执行存储在存储器中的指令以实现融合模块的设备,该融合模块被配置成用于:使用来自交通工具上的一对邻近超声传感器的对象检测数据,来标识该对邻近超声传感器的超声信号的弧线之间的空间相交;基于交通工具的移动速度,在对象检测数据中标识该对邻近超声传感器中的至少一个传感器的当前超声信号的当前弧线与先前超声信号的先前弧线之间的时间相交;基于空间相交,确定与相对于交通工具的对象相对应的第一距离和角度信息;基于时间相交,确定与相对于交通工具的对象相对应的第二距离和角度信息;并基于第一距离和角度信息以及第二距离和角度信息生成空间-时间融合图,该空间-时间融合图标测对象相对于交通工具的超声传感器检测。

示例2.示例1的对象检测系统,其中融合模块被进一步配置成用于:针对对象检测数据中的时间相交应用间距与距离(D/R)阈值。

示例3.示例2的对象检测系统,其中D/R阈值包括在大约0.35到大约0.45的范围内的值。

示例4.示例1的对象检测系统,其中,该对邻近超声传感器被定位在交通工具的侧面上,该对邻近超声传感器中的每一个传感器被配置成用于检测靠近交通工具的侧面的对象并提供对象检测数据。

示例5.示例1的对象检测系统,其中,对象检测数据包括与对象距该对邻近超声传感器中的每一个传感器的相对间距相对应的基于弧线的超声信息。

示例6.示例1的对象检测系统,其中,该对邻近超声传感器被定位成靠近交通工具的拐角。

示例7.示例1的对象检测系统,其中,融合模块被进一步配置成用于:通过调整用于处理对象检测数据中的时间相交的间距与距离(D/R)比率来调整用于时间处理的检测灵敏度。

示例8.示例1的对象检测系统,其中,在不同的时间处生成该对邻近超声传感器的超声信号的弧线。

示例9.示例1的对象检测系统,其中,该对邻近超声传感器的超声信号针对每一个传感器被不同地调制并且在大致相同的时间处生成。

示例10.示例9的对象检测系统,其中:该对邻近超声传感器包括第一传感器和第二传感器;并且第一传感器的超声信号被调制为具有与第二传感器的超声信号不同的一个或多个频率和幅度。

示例11.一种用于交通工具的辅助停放的方法,该方法包括:检测一对邻近超声传感器的超声信号的弧线之间的空间相交点,该对邻近超声传感器被侧向安装在交通工具上以检测一个或多个对象;检测该对邻近超声传感器中的至少一个传感器的当前超声信号的当前弧线与先前超声信号的先前弧线之间的时间相交点,该时间相交点是基于交通工具的移动速度的;基于空间相交点确定一个或多个对象相对于交通工具的第一距离和角度信息;基于时间相交点确定一个或多个对象相对于交通工具的第二距离和角度信息;以及使用第一和第二距离以及角度信息的组合来检测交通工具的侧面上的空的停放空间,并且执行交通工具到空的停放空间中的动态停放辅助操纵。

示例12.示例11的方法,进一步包括:在存储器中存储与至少一个传感器的检测相对应的多个数据点。

示例13.示例12的方法,其中通过以下方式检测空的停放空间:标识两个对象之间的空间;测量该空间的宽度;并且确定两个对象之间的空间的宽度大于或等于阈值宽度。

示例14.示例13的方法,进一步包括:基于第一和第二距离以及角度信息的组合,测量到交通工具的每个侧面上的一个或多个对象的侧向间距;以及基于交通工具上的一个或多个前部或后部安装的传感器来测量空的停放空间的深度。

示例15.示例14的方法,进一步包括:基于与交通工具相对应的定位信息确定交通工具的朝向;基于空的停放空间的宽度和深度,确定针对交通工具的动态停放辅助操纵的最终位置的目标朝向;以及通过使交通工具的朝向与目标朝向至少基本对齐来自主地将交通工具移动到最终位置中。

示例16.一种用于处理超声传感器检测以用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的方法,该方法包括:由第一传感器检测在检测范围内的对象;确定邻近第一传感器的第二传感器是否检测到对象;以及基于第二传感器是否检测到对象,调整用于时间处理的检测灵敏度阈值。

示例17.示例16的方法,进一步包括:响应于第一传感器和第二传感器两者检测到对象,使用空间相交数据和时间相交数据两者来确定对象相对于第一传感器和第二传感器中的一个或两个的距离和方位角。

示例18.示例17的方法,其中:检测灵敏度阈值包括用于时间相交数据的间距与距离(D/R)比率;并且调整检测灵敏度阈值包括:通过增大D/R比率来减小用于时间处理的检测灵敏度。

示例19.示例15的方法,其中,D/R比率被调整为在大约0.35至大约0.45的范围内的值。

示例20.示例17的方法,其中,空间相交数据包括基于弧线的超声信息,所述基于弧线的超声信息与由第一传感器和第二传感器中的每一个生成的、从对象的表面反射离开的超声脉冲的弧线之间的相交的点相对应。

示例21.示例17的方法,其中,时间相交数据包括基于弧线的超声信息,所述基于弧线的超声信息与由第一传感器按顺序生成的、从对象的表面反射离开的超声脉冲的弧线之间的相交的点相对应,该相交的点是基于第一和第二传感器定位在其上的交通工具的移动速度的。

示例22.示例16的方法,响应于第二传感器未检测到对象,在不具有空间相交数据的情况下使用时间相交数据来确定对象相对于第一和第二传感器被定位在其上的交通工具的距离和方位角。

示例23.示例22的方法,其中:检测灵敏度阈值包括用于时间相交数据的间距与距离(D/R)比率;并且调整检测灵敏度阈值包括:通过减小D/R比率来增大用于时间处理的检测灵敏度。

结语

尽管已经用特定于特征和/或方法的语言描述了用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的各方面,但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。而是,特定特征和方法被公开作为用于在交通工具停放辅助功能中进行标测的超声传感器检测的空间和时间处理的示例实现,并且其他等效的特征和方法也旨在在所附权利要求的范围内。此外,描述了各种不同的方面,并且应当理解,每个所描述的方面可以独立地或结合一个或多个其他所描述的方面来实现。

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