用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的方法和设备的制造方法_2

文档序号:8240431阅读:来源:国知局
的,所述程序代码可以存储在机器可读的载体,如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在与计算机相应的设备上执行程序时根据先前描述的实施方式之一来实施所述方法。就此而言,在这里所提出的解决途径实现了具有程序代码的计算机程序产品,所述程序代码用于当在设备上实施程序产品时执行根据在这里所提出的变型方案的方法。
【附图说明】
[0029]以下参考附图示例性地详细解释本发明。附图示出:
[0030]图1示出在道路上行驶的车辆的示图,所述车辆具有作为框图示出的根据本发明的实施例的用于求取高度走向的设备;
[0031]图2A和2B示出用于在车辆前方具有坡度α的斜坡的情况下道路的地形走向的识别的分析处理可能性的不同图像的各一个示意性的示图;以及
[0032]图3示出用于求取根据本发明的一个实施例的高度走向的方法的流程图。
[0033]在本发明的有利的实施例的以下描述中,对于在不同的图中示出的和起相似作用的元件使用相同或类似的参考标记,其中,省去对这些元件的重复描述。
【具体实施方式】
[0034]图1示出具有作为框图示出的、用于求取高度走向115的设备110的车辆100的示图。高度走向115可以理解为道路120的高度轮廓,车辆100在未来的时间窗中将要行驶在所述道路上。在道路120上,在图1中示出其他车辆125,所述其他车辆恰好在自身(自己)车辆100前方行驶在道路120的斜坡上。现在,为了检测道路120上的(地形)高度走向115,设备110具有至少两个相互独立的传感器。在此,就在每一个传感器中的由它们所测量的参量可以与在其他的传感器中所测量的参量无关地被检测而言,这些传感器是独立的。在此,根据图1的示图,设备110包括立体摄像机130,所述立体摄像机具有两个相互独立地进行拍摄的(单目)摄像机130Α和130Β。然后,这两个摄像机130Α和130Β中的每一个的图像140Α或者140Β能够通过(读取)接口 132传递到用于确定的装置135中并且如下地分析处理:在用于确定的装置135中,不仅从间距来看而且在地形高度137方面相对于车辆100的当前地形高度138确定其他车辆125的位置。如果在时间窗之内多次地依次实施其他车辆125的地形高度137的确定,则高度走向115可以确定为一系列(Kette)地形高度位置137,并且所求取的高度走向115对于车辆100而言可以用于另外的功能。例如,基于所求取的高度走向115的变速器切换信号145可以由用于确定的装置135 (或者相应地构造的子单元)输出,所述变速器切换信号在显示单元150上向车辆100的在图1中未示出的驾驶员显示关于有利的档位选择的信息,或者所述变速器切换信号可作为用于(例如自动)变速器155的控制信号使用。例如,在变速器155中,能够基于变速器切换信号145分离从车辆的发动机160到车辆的至少一个车轮165上的力传递。也可以考虑,在电动车的情况下,变速器信号145直接向发动机160传递并且用于控制转矩或者发动机160向车轮165 (现在例如没有连接变速器155)的功率输出。就此而言,变速器切换信号145不仅理解为用于控制变速器155或者用于向车辆100的驾驶员显示优选的档位选择的信号,而且它也可以直接理解为用于发动机的控制信号。借助于变速器切换信号145也可以这样控制变速器15或发动机160,使得例如车辆100在公差范围内保持预给定的速度和/或车辆100在公差范围内保持预给定的与其他车辆125的间距。
[0035]对于摄像机130Α或者130Β之一附加地或替代地,用于求取高度走向115的设备110也可以具有雷达传感器和/或激光雷达传感器170,所述雷达传感器和/或激光雷达传感器向用于确定的装置135提供在车辆100的前方区域和其他车辆125的尾部区域之间的间距175,作为在摄像机中的图像上的参数172。然后,用于确定的装置135也同样以以上所描述的方式从摄像机130Α或130Β的图像140Α或140Β之一和参数172确定高度走向115。
[0036]也可以考虑,用于确定的装置135使用两个摄像机130Α和130Β的图像以及使用参数172,以便计算高度走向115。原则上,用于确定的装置135应收到摄像机130A的至少一个图像140A和另外的参数,以便确定道路120的高度轮廓115,其中,现在,参数代表由雷达传感器和/或激光雷达传感器170提供的(雷达和/或激光雷达)参数172或另外的摄像机130B的图像140B。
[0037]因此,在这里所提出的解决途径借助于立体视频或单目视频和雷达传感器和/或激光雷达传感器能够实现所预测的道路地形。在此,在这里所提出的方法表示从对象数据(例如在前方行驶的其他车辆125的)估计位于前方的道路120的地形走向的一种可能性,所述对象数据已借助于立体视频130或雷达传感器170和单目摄像机130A或者说130B拍摄。
[0038]使用借助于立体视频或单目视频和雷达传感器和/或激光雷达传感器拍摄的对象数据140或者172,以便由此预测未来的道路走向120的地形。因此能够相应于现有的未来的道路走向120节能地设计速度调节、变速器155的切换或者内燃发动机160在行驶期间(尤其在混合动力车辆作为车辆100的情况下)的断开。如果对于确定的行驶路段没有地形GPS数据可用(例如由于地图缺失或在GPS接收被干扰的情况下),由此仍然能够实现车辆的前瞻性的节能的行驶。
[0039]在没有GPS数据的情况下位于前方的道路地形的计算例如可以在用于确定的装置135中通过分析处理迎面驶来的和/或在前方行驶的车辆125的竖直运动来实现。
[0040]例如,在其在X方向(即水平运动)和y方向(竖直运动)的范围(Ausmaβ e)的变化方面分析处理在前方行驶的车辆125。在两个所拍摄的视频图像之间车辆范围(例如在看起来“陷进地面中”的车辆的情况下)的或者在y方向(dy)上的偏移(例如车辆上边沿)的和在前方行驶的车辆在这期间驶过的路程的变化的程度根据以下公式(I)
[0041]dx ^ dEgo (tO-1)+dEgo2Target (tl)_dEgo2Target (t0) (I)说明位于前方的坡度变化。
[0042]在此,在公式⑴中所使用的变量描述以下关系:
[0043]dEgo(tO-l):所述自身车辆100在两个测量点之间所驶过的路段
[0044]dEgo2Target(tl):在时刻tl时与在前方行驶的车辆125的间距
[0045]dEgo2Target (t0):在时刻t0时与在前方行驶的车辆125的间距
[0046]对于迎面驶来的车辆,dx(在使用与在公式(I)中相同的变量的情况下)可以如以下计算:
[0047]dx = dEgo2Target (t0)-dEgo (t0~l)+dEgo2Target (tl)
[0048]可应用性的前提是,已知与对象的间距,即,或者借助于雷达间距测量175确定或者从立体视频数据140中得出或计算。从间距和例如所述对象(例如其他车辆125)在单目视频图像140A中所具有的像素的数量能够算出实际的对象大小,并且由此也能够确定所述对象在竖直方向上的单位为米的偏移。
[0049]图2A和2B在各个示意性的示图中示出用于在(自己)车辆100前方具有坡度α (车道斜度)的斜坡200的情况下道路的地形走向的识别的分析处理可能性。其他车辆125行驶在该斜坡上,该其他车辆从斜坡200的开始210起看起来“沉浸”在道路中。在图2Α中可以看出在斜坡200的开始210处的其他车辆125的面,如同该面由车辆100中的光学传感器所拍摄的那样。在此,其他车辆125出现在水平尺寸Xe (在前方行驶的车辆在X方向上的范围)和竖直尺寸yc(在前方行驶的车辆在y方向上的范围)处。如果现在其他车辆125在斜坡200上继续行驶路段dx(dx =在两个测量点之间驶过的路段),则在车辆100的摄像机130之一的摄像机图像140中可以看出在前方行驶的车辆125在y方向上为dy的位置变化或者说大小变化。这在图2B中示出,其中,由图2B的示图可看出,代表其他车辆125的面230已经向负的y方向移动。在此从以下出发:车辆100位于或者说行驶在没有斜度α (即α =0° )的区域上(B卩,有α (自己)=O),并且因此在通过已经在倾斜的道路区段上行驶的车辆100识别道路120的高度走向时不应同时考虑斜度的变化(d α=α)0因此,车辆自身斜度和由对象数据140或者172所确定的坡度变化得出对位于前方的车道斜度的估计。
[0050]为了在识别为对象的其他车辆125和(自身自己)车辆100之间的坡度变化(α (预测))的估计,在此可以使用以下关系或者公式:
[0051]da = arcsin (dy/dx)(2)
[0052]da+α (自己)= α(预测)⑶
[0053]α (预
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