本發(fā)明涉及一種用于提供對(duì)象預(yù)測(cè)表示的方法，其可以用于規(guī)劃避障策略。本發(fā)明還涉及對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種車輛。

背景技術(shù)：

US2011/0018737(Hsu等人)公開(kāi)了一種在主車輛中實(shí)現(xiàn)的車輛防撞系統(tǒng)。主車輛中的無(wú)線通信模塊無(wú)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(zhí)行防撞過(guò)程。該過(guò)程具有以下步驟：對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行映射，對(duì)碰撞區(qū)進(jìn)行分類，確定是否存在可能的碰撞位置，計(jì)算碰撞時(shí)間并輸出警告消息。

US2002/0135467(Koike)公開(kāi)了預(yù)測(cè)的未來(lái)位置被計(jì)算并被布置成基于每個(gè)包的時(shí)間和位置使用通信模式發(fā)送的包。另一車輛計(jì)算它的預(yù)測(cè)的位置并基于計(jì)算的結(jié)果來(lái)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(lái)位置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可以被選擇用于實(shí)現(xiàn)接收。計(jì)算存在概率，并且根據(jù)所計(jì)算的存在概率的通信來(lái)理解另一車輛的狀態(tài)，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(xiàn)的另一車輛的位置坐標(biāo)，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(lái)被預(yù)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(duì)象(例如，鄰近車輛)運(yùn)動(dòng)是已知的情況下來(lái)計(jì)算碰撞概率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種用于提供對(duì)象預(yù)測(cè)表示的改進(jìn)的方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于提供對(duì)象預(yù)測(cè)表示的方法，該方法包括：在縱橫坐標(biāo)系統(tǒng)中在起始時(shí)間建立主車輛，該主車輛由該坐標(biāo)系統(tǒng)中的至少一個(gè)參考點(diǎn)表示；檢測(cè)對(duì)象，并且在該坐標(biāo)系統(tǒng)中在起始時(shí)間建立該對(duì)象，該對(duì)象由沿該對(duì)象的周長(zhǎng)的多個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)表示，其中，該對(duì)象的移動(dòng)被確定；基于主車輛和對(duì)象在起始時(shí)間的初始位置以及主車輛的移動(dòng)和對(duì)象的所確定的移動(dòng)來(lái)模擬主車輛和對(duì)象在縱橫坐標(biāo)系統(tǒng)中的移動(dòng)，其中，檢測(cè)當(dāng)主車輛的至少一個(gè)參考點(diǎn)和多個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)中的對(duì)象參考點(diǎn)具有相同的縱向位置時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，并且其中，針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)，檢測(cè)對(duì)象參考點(diǎn)在檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)的橫向位置；以及基于檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)和相關(guān)聯(lián)的橫向位置來(lái)建立在時(shí)間橫向域中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。

得到的在時(shí)間橫向域中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示可以被有益地用于規(guī)劃主車輛的避障策略。具體地，主車輛的橫向運(yùn)動(dòng)可以被決定以避開(kāi)如由對(duì)象預(yù)測(cè)表示表示的對(duì)象。即，與US2011/0018737和US2002/0135467兩者對(duì)比，主車輛橫向運(yùn)動(dòng)在這里不是事先已知的而是可以基于得到的對(duì)象預(yù)測(cè)表示來(lái)決定的。

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

主車輛的至少一個(gè)參考點(diǎn)可以包括沿主車輛的縱向方向的前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)，前參考點(diǎn)表示車輛的前部，并且后參考點(diǎn)表示車輛的后部。備選地，主車輛的至少一個(gè)參考點(diǎn)可以為單個(gè)參考點(diǎn)，其中，基于主車輛的長(zhǎng)度和主車輛的移動(dòng)來(lái)擴(kuò)展所建立的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。

另外，基于檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)和相關(guān)聯(lián)的橫向位置來(lái)建立時(shí)間橫向域中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示可以包括構(gòu)建圍繞時(shí)間橫向域中的點(diǎn)的凸包，所述點(diǎn)由檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)和相關(guān)聯(lián)的橫向位置限定。

多個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)可以包括四個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)，每個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)表示對(duì)象的角落。

該方法還可以包括：生成用于主車輛的移動(dòng)的自動(dòng)控制的輸出信號(hào)以便避開(kāi)所建立的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。

該對(duì)象是移動(dòng)對(duì)象。備選地，其可以為靜止對(duì)象。

可以使用主車輛上的至少一個(gè)傳感器來(lái)確定在起始時(shí)間的對(duì)象的移動(dòng)和對(duì)象的初始位置

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括代碼，該代碼當(dāng)由處理器或電子控制單元運(yùn)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法。該方面可以呈現(xiàn)出于第一方面相同或相似的特征和/或技術(shù)效果。代碼可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。

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

本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在研究了隨附權(quán)利要求和下面的描述中變得顯而易見(jiàn)。技術(shù)人員意識(shí)到本發(fā)明的不同的特征可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下被組合以產(chǎn)生除了下文中描述的實(shí)施例之外的實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他方面，在附圖上：

圖1是用于提供對(duì)象預(yù)測(cè)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(shí)施方式

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

圖1是用于提供對(duì)象預(yù)測(cè)表示的方法的流程圖。在圖2-圖5中呈現(xiàn)了使用該方法的各種情景。

在步驟S1中，在縱橫坐標(biāo)系x-y中在起始時(shí)間t0建立主車輛。主車輛由坐標(biāo)系中的至少一個(gè)參考點(diǎn)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(diǎn)10a和后參考點(diǎn)10b表示，這里主車輛26的縱向方向?qū)?yīng)于坐標(biāo)系中的縱向方向。前參考點(diǎn)10a通常表示主車輛的前保險(xiǎn)杠，并且后參考點(diǎn)10b通常表示主車輛的后保險(xiǎn)杠。以這種方式，說(shuō)明車輛的整個(gè)長(zhǎng)度。對(duì)于較長(zhǎng)的車輛(例如，具有拖車的卡車)，也可以使用中間參考點(diǎn)。此外，可以使用單個(gè)參考點(diǎn)，如圖4所示。

在步驟S2中，在起始位置t0在坐標(biāo)系中檢測(cè)且建立對(duì)象。該對(duì)象通常是另一車輛。該對(duì)象由沿該對(duì)象的周長(zhǎng)的多個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)表示。在圖2中，對(duì)象由四個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)12a-d表示，對(duì)象/其他車輛的每個(gè)角落中一個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)。取決于對(duì)象的大小和它的運(yùn)動(dòng)多么復(fù)雜，可以使用更多的對(duì)象參考點(diǎn)。還可以確定在起始時(shí)間t0的對(duì)象的移動(dòng)。可以例如使用主車輛上的外部傳感器(例如相機(jī)和/或雷達(dá)傳感器)來(lái)確定該移動(dòng)以及還有如由對(duì)象參考點(diǎn)表示的在起始時(shí)間t0的對(duì)象的初始位置。以這種方式，不必將信息從對(duì)象發(fā)送到主車輛。因此，即使對(duì)象未裝備有用于執(zhí)行該方法的裝置，仍然可以避開(kāi)碰撞。備選地，代替使用外部傳感器，在起始時(shí)間的對(duì)象的移動(dòng)以及還有對(duì)象的初始位置的數(shù)據(jù)可以從對(duì)象被提交到主車輛。

在步驟S3中，基于主車輛和對(duì)象在起始時(shí)間t0的初始位置以及主車輛的移動(dòng)和對(duì)象的所確定的移動(dòng)來(lái)模擬主車輛和對(duì)象在縱橫坐標(biāo)系統(tǒng)中的移動(dòng)。優(yōu)選地，坐標(biāo)系統(tǒng)被布置為使得主車輛的移動(dòng)是縱向的，即沿坐標(biāo)系統(tǒng)的x軸。在圖2中，主車輛的移動(dòng)可以在模擬期間是恒定的。主車輛的移動(dòng)可以隨時(shí)間變化。在圖2中，主車輛的移動(dòng)由箭頭14表示，其中箭頭14的長(zhǎng)度表示移動(dòng)的幅值，并且其中箭頭14的方向自然表示移動(dòng)的方向。類似地，對(duì)象的移動(dòng)由箭頭16表示，其中箭頭16的長(zhǎng)度表示移動(dòng)的幅值，并且其中箭頭16的方向自然表示移動(dòng)的方向。

在模擬期間，檢測(cè)當(dāng)主車輛的至少一個(gè)參考點(diǎn)10a-b和多個(gè)對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的對(duì)象參考點(diǎn)具有相同的縱向位置時(shí)的任何時(shí)間點(diǎn)t0-n。并且針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)，檢測(cè)討論中的(一個(gè)或多個(gè))對(duì)象參考點(diǎn)在檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)處的相關(guān)聯(lián)的橫向位置。換言之，針對(duì)主車輛的每個(gè)參考點(diǎn)，該方法找到當(dāng)其具有與對(duì)象上的參考點(diǎn)相同的縱向坐標(biāo)時(shí)的時(shí)刻。這給出當(dāng)特定位置應(yīng)當(dāng)被避開(kāi)時(shí)的時(shí)刻?，F(xiàn)在進(jìn)一步參考圖2闡述這一點(diǎn)。

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

在起始時(shí)間t0，沒(méi)有前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時(shí)間t1，主車輛在箭頭14的方向上已經(jīng)移動(dòng)了對(duì)應(yīng)于箭頭14的長(zhǎng)度的距離。類似地，對(duì)象在箭頭16的方向上已經(jīng)移動(dòng)了對(duì)應(yīng)于箭頭16的長(zhǎng)度的距離。這里，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與(后)對(duì)象參考點(diǎn)12d相同的縱向位置，借此，檢測(cè)在時(shí)間t1的對(duì)象參考點(diǎn)12d的相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1。在時(shí)間t2，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12c相同的縱向位置，并且檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y2和y3。在時(shí)間t3，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與(前)對(duì)象參考點(diǎn)12b相同的縱向位置，并且主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12d相同的縱向位置，借此檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y4和y5。在時(shí)間t4，主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12c相同的縱向位置，借此檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y6和y7。在時(shí)間t5，主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12b相同的縱向位置，借此檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y8。在時(shí)間t6，沒(méi)有前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在時(shí)間t6，模擬可以結(jié)束。

其后，在步驟S4中，基于來(lái)自步驟S3中的檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)和相關(guān)聯(lián)的橫向位置來(lái)建立在時(shí)間橫向域t-y中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。換言之，該方法已經(jīng)找到當(dāng)特定位置應(yīng)當(dāng)被避開(kāi)的所有時(shí)刻，對(duì)象可以被表示為應(yīng)當(dāng)被避開(kāi)的[t,y]點(diǎn)的集合，即，特定橫向位置y應(yīng)當(dāng)在特定時(shí)間t被避開(kāi)。

返回圖2，利用附圖標(biāo)記18來(lái)指代針對(duì)檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)t1-t5和相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1-y8的這樣的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。另外，凸包20可以圍繞時(shí)間橫向域中的點(diǎn)而被構(gòu)建，所述點(diǎn)可以由檢測(cè)到的時(shí)間點(diǎn)t1-t5和相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1-y8限定?；旧希拱菓?yīng)當(dāng)由路徑規(guī)劃算法避開(kāi)的多邊形。

在可選步驟S5中，可以生成用于主車輛的移動(dòng)的自動(dòng)控制的輸出信號(hào)以便避開(kāi)所建立的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。輸出信號(hào)可以例如被用于汽車制動(dòng)和/或應(yīng)急操舵。

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

在圖3中，在起始時(shí)間t0，沒(méi)有前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時(shí)間t1，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與(后)對(duì)象參考點(diǎn)12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測(cè)在時(shí)間t1的對(duì)象參考點(diǎn)12c的相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1和對(duì)象參考點(diǎn)12d的橫向位置y2。在時(shí)間t2，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與(前)對(duì)象參考點(diǎn)12a和12b相同的縱向位置，其中，檢測(cè)相關(guān)聯(lián)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(shí)間t3，主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y5和y6。在時(shí)間t4，主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12b相同的縱向位置，借此檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y7和y8。在時(shí)間t5，沒(méi)有前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在時(shí)間t5之后，模擬可以結(jié)束，并且可以創(chuàng)建時(shí)間橫向域t-y中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。在圖3中的模擬的移動(dòng)處，不存在碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，但是其不能向主車輛提供信息以使其獲知其不應(yīng)當(dāng)在特定時(shí)間向右邊轉(zhuǎn)向太多。換言之，在那里存在潛在的威脅，其對(duì)于威脅評(píng)估者在構(gòu)建逃生路徑時(shí)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(gè)參考點(diǎn)(即前參考點(diǎn)10a)表示。其能夠備選地由諸如后參考點(diǎn)10b的另一單參考點(diǎn)表。在起始時(shí)間t0，主車輛的前參考點(diǎn)10a不具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在時(shí)間t1，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與對(duì)象參考點(diǎn)12c和12d相同的縱向位置，借此，檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1和y2。在時(shí)間t2，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12b相同的縱向位置，并且相關(guān)聯(lián)的橫向位置y3和y4被檢測(cè)。在時(shí)間t3，主車輛的前參考點(diǎn)10a再次不具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在時(shí)間t3之后，模擬可以結(jié)束，并且可以創(chuàng)建時(shí)間橫向域t-y中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。

這里要指出，對(duì)于相同的情景，圖4中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18小于圖3中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。為此，為了說(shuō)明主車輛的整體長(zhǎng)度L，可以基于如由圖4中的附圖標(biāo)記所指示的主車輛的長(zhǎng)度和主車輛的移動(dòng)(速度和/或前進(jìn)方向)來(lái)擴(kuò)展所建立的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。以這種方式，“所擴(kuò)展的”對(duì)象預(yù)測(cè)表示在考慮僅僅主車輛上的單個(gè)參考點(diǎn)的情況下提供規(guī)劃避障策略的可能性。在當(dāng)前情景中，其中主車輛的長(zhǎng)度L等于坐標(biāo)系統(tǒng)中的兩個(gè)長(zhǎng)度單位，并且其中移動(dòng)是沿x軸的每時(shí)間單位的兩個(gè)長(zhǎng)度，對(duì)象預(yù)測(cè)表示在前向縱向方向上通過(guò)2x 2＝4擴(kuò)展。

該方法也適用于靜止對(duì)象，即具有零移動(dòng)的對(duì)象，如圖5中的情景所示。靜止對(duì)象可以例如為路標(biāo)或路障。在起始時(shí)間t0，沒(méi)有主車輛的前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在模擬的時(shí)間t1，主車輛的前參考點(diǎn)10a具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12b相同的縱向位置，借此，檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的橫向位置y1和y2。在時(shí)間t2，主車輛的后參考點(diǎn)10b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a和12b相同的縱向位置，并且相關(guān)聯(lián)的橫向位置y3和y4被檢測(cè)。在時(shí)間t3，沒(méi)有主車輛的前參考點(diǎn)和后參考點(diǎn)10a-b具有與對(duì)象參考點(diǎn)12a-d中的任何相同的縱向位置。在時(shí)間t3之后，模擬可以結(jié)束，并且可以創(chuàng)建時(shí)間橫向域t-y中的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18。

當(dāng)前方法可以被體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品24中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品24包括代碼，該代碼當(dāng)由處理器或電子控制單元(ECU)運(yùn)行時(shí)執(zhí)行該方法。代碼可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(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(jī)和/或雷達(dá)傳感器由圖6中的附圖標(biāo)記28指代。

另外，即使已經(jīng)在圖2-圖5中的情景中示出了僅僅一個(gè)對(duì)象，但是當(dāng)前方法可以同時(shí)檢測(cè)幾個(gè)對(duì)象并提供針對(duì)幾個(gè)對(duì)象的對(duì)象預(yù)測(cè)表示。

借助于當(dāng)前方法建立的對(duì)象預(yù)測(cè)表示18可以被有益地用作用于確定針對(duì)主車輛的規(guī)避路徑的方法的輸入，該方法例如在申請(qǐng)人的共同待審的題為“METHOD FOR DETERMINING AN EVASIVE PATH FOR A HOST VEHICLE”的專利申請(qǐng)中公開(kāi)的方法，通過(guò)引用將其內(nèi)容并入本文中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明并非限于以上描述的實(shí)施例。相反，能夠在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行許多修改和變型。