汇总/表示用于车辆驾驶员辅助系统法的环境模型的方法和设备与流程

本发明涉及一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的方法、一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的设备以及一种包含上述设备的车辆。

背景技术：

1、对于诸如自适应巡航控制系统(acc)、高级紧急制动系统(aebs)等驾驶员辅助系统来说，驾驶员和环境以一定的差异确定了自主车辆的未来状态。为了做出决策，这些系统会在一定的预测时间段内考虑一个或多个预测车辆状态的假设。

2、us10,671,075b1公开了一种系统，该系统配置成确定自动驾驶车辆穿过环境的参考轨迹，确定与参考轨迹相关联的第一帧和第二帧，第二帧与参考轨迹上第二点的切向量相关联，确定自动驾驶车辆的候选轨迹，候选轨迹包括一段，该段具有原点和与自动驾驶车辆位置相关的曲率值，并与参考线相交于一交点，该参考线基本上垂直于与第二点相关的切向量，该交点至少部分地基于曲率值。

技术实现思路

1、在此背景下，本发明的目的是提供一种改进的对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的方法、一种改进的对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的设备和一种改进的包含所述设备的车辆。

2、根据主权利要求所述的一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的方法、一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的设备和一种包含所述设备的车辆，可以实现上述目的。

3、有利地，根据实施例，可以降低驾驶员辅助系统环境模型的复杂性。特别是，这可以通过将车辆的行驶情况转换为坐标系来实现，该坐标系在自主车辆横向轨迹的最相关区域内是相切的。因此，自主车辆的轨迹可以简化为在最相关区域内的直线运动。为了对可能存在的危险、提高舒适度或驾驶效率以及其它标准做出决策，自主车辆轨迹可用于通过计算确定与周围物体有关的可能变化，例如可能发生的碰撞、距离变化等。根据自主车辆轨迹和环境模型中周围物体轨迹的表示方法，在一些实施例中，这些计算可以是复杂度较低的数值计算，与传统解决方案相比，计算量更小，更不易出错。由于这类系统可被视为安全关键型系统，因此也更容易理解。

4、一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的方法包括以下步骤：

5、在车辆的预测轨迹上限定参考点，其中，参考点是相对于车辆环境中检测到的物体限定的；

6、确定轨迹在参考点处的切线与车辆坐标系的第一坐标轴之间的角度，以及参考车辆坐标系确定物体与参考点之间与的相对距离，以获得与物体相关的信息；以及

7、根据确定的角度将与物体相关的信息转换到新坐标系中，以获得用于参数化环境模型的参数化数据，该新坐标系的第一坐标轴与轨迹在参考点处相切，其中，参数化数据将轨迹表示为相对于物体的直线运动。

8、车辆可以是机动车，例如乘用车、多功能车或商用车，例如卡车、公共汽车或类似车辆。对环境模型进行参数化可以包括汇总和/或表示环境模型。环境模型可以表示车辆所处的环境，包括车辆的预测轨迹、环境中的物体、物体轨迹以及另外的或替代的环境信息，例如某个预测时间段内车辆预测状态的一个或多个假设。对预测时间段内未来车辆状态的假设，也可称为预测轨迹或自主车辆轨迹，可使用不同来源进行估算，例如车辆或自主车辆内的传感器信息、驾驶员监控信息以及另外的或替代的观察到的环境信息。预测轨迹或自主车辆轨迹可以用不同的方式表示、例如几何行驶廊道、状态集、多项式函数等分析表示法、概率表示法等。限定为与检测到的物体相关的参考点可以理解为，参考点被限定在与物体的预定最大或最小距离内，或满足与物体的其它相对要求。车辆坐标系可由车辆的纵轴和横轴限定。第一坐标轴可对应纵轴，而车辆坐标系的第二坐标轴可对应横轴。参数化数据可以不包括轨迹的横向部分。

9、根据一个实施例，在限定步骤中，可以确定简化的物体运动路径与轨迹之间的交叉点，从而限定参考点。根据另一个实施例，在限定步骤中，可以确定简化的物体移动路径与轨迹之间的最近点，从而限定参考点。根据另一个实施例，在限定步骤中，可以使用物体与车辆之间沿车辆坐标系第一坐标轴的距离作为车辆与参考点之间沿车辆坐标系第一坐标轴的距离，以限定参考点的第一位置值，并根据第一位置值确定参考点相对于车辆坐标系的第二坐标轴的第二位置值。这种实施方式的优点是可以准确可靠地确定参考点。

10、根据一个实施例，该方法还可以包括从耦合到车辆环境传感器的接口获取传感器数据的步骤，其中，传感器数据代表车辆的环境。此外，该方法还可包括处理传感器数据以检测物体的步骤。根据一个实施例，该方法还可包括步骤，即提供参数化数据，将其输出至耦合到驾驶员辅助系统的接口。

11、一种对用于车辆的驾驶员辅助系统的环境模型进行参数化的设备包括：

12、限定单元，用于在车辆的预测轨迹上限定参考点，其中，参考点是相对于车辆环境中检测到的物体限定的；

13、确定单元，用于确定轨迹在参考点处的切线与车辆坐标系的第一坐标轴之间的角度，以及参考车辆坐标系确定物体与参考点之间的相对距离，以获得与物体相关的信息；以及

14、转换单元，用于根据确定的角度将与物体相关的信息转换到新坐标系中，以获得用于参数化环境模型的参数化数据，新坐标系的第一坐标轴与轨迹在参考点处相切，其中，参数化数据将轨迹表示为相对于物体的直线运动。

15、设备可配置成执行上述方法的一个实施例或其步骤。换句话说，本文提出的方法还提供了一种设备，其被配置成在相应的装置或单元中运行、控制或实施上述方法的一个实施例的步骤。该设备可配置成读取输入信号，并使用输入信号确定和提供输出信号。例如，输入信号可代表可通过设备的输入接口读取的传感器信号。输出信号可代表可在设备的输出接口上提供的控制信号或数据信号。设备可配置成使用硬件或软件中的处理规则确定输出信号。例如，该设备可包括逻辑电路、集成电路或软件模块，并可作为分立元件实现或包含在分立元件中。

16、一种车辆，包括上述设备和驾驶员辅助系统的一个实施例，其中，设备和驾驶员辅助系统相互通信连接。

17、车辆可以是机动车，例如乘用车、多功能车或商用车，例如卡车、公共汽车或类似车辆。

18、同样有利的是具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码可存储在机器可读载体上，例如半导体存储器、硬盘或光存储器，当该程序产品在计算机或设备上执行时，用于执行前面描述的实施例之一的方法。

技术特征：

1.一种对用于车辆(100)的驾驶员辅助系统(106)的环境模型(108)进行参数化的方法(300)，其中，所述方法(300)包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法(300)，其中，在限定(330)的步骤中，明确简化的物体运动路径(v)与所述轨迹(t)之间的交点，以便限定所述参考点(r)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，在限定(330)的步骤中，确定简化的物体运动路径(v)与所述轨迹(t)之间的最近点，以便限定所述参考点(r)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，在限定(330)的步骤中，将物体(obj)与车辆(100)之间沿车辆坐标系(k)的第一坐标轴(x)的距离用作车辆(100)与所述参考点(r)之间沿车辆坐标系(k)的第一坐标轴(x)的距离(dx)，以限定所述参考点(r)的第一位置值，根据所述第一位置值确定所述参考点(r)相对于车辆坐标系(k)的第二坐标轴(y)的第二位置值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，所述方法包括从耦合到车辆(100)的环境传感器(102)的接口(111)获取传感器数据(104)的步骤(310)，其中，所述传感器数据(104)表示车辆(100)的环境，和/或所述方法包括处理传感器数据(104)以检测物体(obj)的步骤(320)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，所述方法包括提供(360)所述参数化数据(117)以输出至耦合到驾驶员辅助系统(106)的接口(119)的步骤。

7.一种对用于车辆(100)的驾驶员辅助系统(106)的环境模型(108)进行参数化的设备(110)，其中，所述设备(110)包括：

8.一种车辆(100)，其中，所述车辆(100)包括驾驶员辅助系统(106)和根据权利要求7所述的设备(110)，所述设备(110)和驾驶员辅助系统(106)彼此通信连接。

9.一种计算机程序，在根据权利要求1至6中任一项所述的方法(300)在相应配置的设备(110)上被执行时，所述计算机程序被配置用于运行、控制或执行所述方法(300)的步骤(330、340、350；310、320、360)。

10.一种机器可读数据载体，其包括根据权利要求9所述的计算机程序。

技术总结
一种对用于车辆(100)的驾驶员辅助系统(106)的环境模型(108)进行参数化的方法包括限定、确定和转换的步骤。在限定的步骤中，在车辆(100)的预测轨迹(T)上限定参考点(R)，所述参考点是相对于车辆(100)环境中检测到的物体(OBJ)限定的。在确定的步骤中，确定所述轨迹(T)在所述参考点(R)处的切线(tan)与车辆坐标系(K)的第一坐标轴(x)之间的角度(α<subgt;x</subgt;)，并确定所述物体(OBJ)与所述参考点(R)之间的相对距离，以获得与物体相关的信息(115)。在转换的步骤中，根据确定的角度(α<subgt;x</subgt;)将所述与物体相关的信息(115)转换到新坐标系，以获得参数化数据(117)，所述新坐标系的第一坐标轴与所述轨迹(T)在所述参考点(R)处相切。

技术研发人员：A·诺尔,O·迈尔
受保护的技术使用者：克诺尔商用车制动系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15