用于引導(dǎo)在對(duì)象的周?chē)h(huán)境中的車(chē)輛的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于引導(dǎo)在對(duì)象的周?chē)h(huán)境中的車(chē)輛的方法、一種相應(yīng)的設(shè)備以及一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]存在不同的在橫向引導(dǎo)車(chē)輛時(shí)有效地支持車(chē)輛的駕駛員的系統(tǒng)。在這里,尤其已知LKS(Lane Keep System,車(chē)道保持系統(tǒng))和LDW(Lane Departure Warning System(車(chē)道偏航提醒系統(tǒng))=Spurhalteassistent (車(chē)道保持輔助))。這些系統(tǒng)通常對(duì)例如高速公路和州屬公路這樣的線(xiàn)路作出反應(yīng),所述高速公路和州屬公路例如借助于單攝像機(jī)檢測(cè)。
[0003]DE 10 2009 053 807 Al公開(kāi)了一種用于在駛?cè)胪\?chē)位時(shí)支持車(chē)輛的駕駛員的方法。一旦駕駛員調(diào)到車(chē)輛的倒車(chē)檔,該方法被激活,并且該方法包括由至少一個(gè)周?chē)h(huán)境傳感器的數(shù)據(jù)識(shí)別在由轉(zhuǎn)向角預(yù)先給定的目標(biāo)軌跡的區(qū)域中的障礙物和在指向離開(kāi)所識(shí)別的障礙物的方向上施加修正的轉(zhuǎn)向力矩,以便使駕駛員繞開(kāi)障礙物變得容易。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]在此背景下,本發(fā)明提出根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的一種用于引導(dǎo)在對(duì)象的周?chē)h(huán)境中的車(chē)輛的方法、此外一種使用該方法的設(shè)備以及最后一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下的說(shuō)明得出有利的構(gòu)型。
[0005]通過(guò)一種基于連接在車(chē)輛的周?chē)h(huán)境的三維圖像中的點(diǎn)來(lái)求取虛擬的用于繞開(kāi)可隨時(shí)間變化的對(duì)象的空地的方法,尤其在城市的環(huán)境中進(jìn)行橫向引導(dǎo)時(shí)可以極為有效地支持車(chē)輛的駕駛員。
[0006]在這里提出的方法和相應(yīng)的系統(tǒng)可以考慮例如呈邊緣建筑(Randbebauung)(尤其可變的邊緣建筑)形式的對(duì)象、在停放的汽車(chē)中打開(kāi)的門(mén)、駛出停車(chē)位的汽車(chē)或者例如被在停放的汽車(chē)之間的行人推到車(chē)道中的對(duì)象。
[0007]在此,取代緊急避讓動(dòng)作或者自動(dòng)緊急制動(dòng),可由在這里所提出的構(gòu)想實(shí)現(xiàn)的輔助的目標(biāo)可以是僅僅例如施加受限的、自動(dòng)接通的轉(zhuǎn)向力矩,所述轉(zhuǎn)向力矩使(例如分心的)駕駛員從在車(chē)道上伸出的障礙物旁緊窄地經(jīng)過(guò)地轉(zhuǎn)向。
[0008]因此,可以在從如停放的汽車(chē)這樣的障礙物旁緊窄地駛過(guò)時(shí)有利地提高駕駛員的主觀的安全感覺(jué),其方式是,例如在非常地接近時(shí)在轉(zhuǎn)向輪上構(gòu)建可感覺(jué)到的反作用力矩。在這方面,借助于對(duì)在城市的周?chē)h(huán)境中的如停放的汽車(chē)這樣的障礙物的特別的注意提出一種與可隨時(shí)間變化的邊緣建筑有利地交流的構(gòu)想,例如當(dāng)停放在邊緣的汽車(chē)打開(kāi)門(mén)時(shí),所述交流可能出現(xiàn)。
[0009]用于引導(dǎo)在對(duì)象的周?chē)h(huán)境中的車(chē)輛的方法具有以下的步驟:
[0010]讀入車(chē)輛的包含對(duì)象的周?chē)h(huán)境的三維圖像中的多個(gè)視線(xiàn)端點(diǎn),其中,所述三維圖像代表由車(chē)輛的立體攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像并且視線(xiàn)端點(diǎn)中至少一個(gè)代表對(duì)象的外表面;
[0011]連接多個(gè)視線(xiàn)端點(diǎn)以構(gòu)成多邊形,所述多邊形代表車(chē)輛要駛過(guò)的空地;和
[0012]基于所述空地,生成一設(shè)置用于車(chē)輛的、用于繞開(kāi)可隨時(shí)間變化的對(duì)象行駛的行駛地帶。
[0013]例如所述方法適合于使用在如轎車(chē)或者載貨車(chē)這樣的道路車(chē)輛中。通過(guò)使用行駛地帶可以繞開(kāi)對(duì)象行駛。繞開(kāi)對(duì)象行駛可以理解為以足夠的安全距離從對(duì)象旁駛過(guò)以便不損壞對(duì)象或者車(chē)輛。車(chē)輛可以例如在所定義的目標(biāo)軌跡上繞開(kāi)對(duì)象行駛。繞開(kāi)行駛尤其可以以車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角為先決條件。對(duì)象可以理解為一種障礙物,該障礙物在由車(chē)輛繞開(kāi)的持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段期間在其范圍或者其外觀方面自身變化或者相對(duì)于從旁駛過(guò)的車(chē)輛變化。例如在車(chē)輛從對(duì)象旁駛過(guò)時(shí),在車(chē)輛和對(duì)象之間的側(cè)面的距離可以改變。這可以發(fā)生,因?yàn)閷?duì)象自身運(yùn)動(dòng)或者因?yàn)閷?duì)象在面對(duì)車(chē)輛的側(cè)上具有不規(guī)則的外部輪廓。因此,對(duì)象可以被看作在時(shí)間上實(shí)際的或者從車(chē)輛的視角看變化的對(duì)象。在此,所述改變尤其具有這樣的性質(zhì):所述改變需要用于車(chē)輛在從對(duì)象旁邊駛過(guò)期間回避動(dòng)作的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)或者至少必須可能快速地實(shí)施這樣的轉(zhuǎn)向操作的準(zhǔn)備。例如對(duì)象可以涉及停放在道路邊緣的另外的車(chē)輛。這類(lèi)的對(duì)象例如可以如下地隨時(shí)間變化:在車(chē)輛從旁駛過(guò)期間所述停放的另外的車(chē)輛的門(mén)朝向道路側(cè)打開(kāi)。從兩輛停放的車(chē)輛之間的空隙朝向車(chē)道移動(dòng)的另外的對(duì)象或者沿著道路邊緣運(yùn)動(dòng)的人可以表征為可隨時(shí)間變化的對(duì)象。在立體攝像機(jī)和立體攝像機(jī)的視距的端部之間的路徑可以稱(chēng)為視線(xiàn)。例如視距的端部可以由此確定:以確定的距離布置在視線(xiàn)中的對(duì)象遮蓋攝像機(jī)在位于對(duì)象后方的周?chē)h(huán)境上的視野。替代地,視距的端部的特征也可以在于特定地用于立體攝像機(jī)的視野范圍的端部,例如當(dāng)視線(xiàn)指向未阻塞的地平線(xiàn)時(shí)。在三維圖像中的相應(yīng)的位置可以表示視線(xiàn)端點(diǎn),從立體攝像機(jī)出發(fā)的視線(xiàn)由于前面提到的因素之一而在所述位置上終止。車(chē)輛的周?chē)h(huán)境可以是對(duì)于車(chē)輛至關(guān)重要的交通事件或者重要的建筑、尤其邊緣建筑。邊緣建筑也可以包括例如停放的車(chē)輛。行駛地帶可以是車(chē)輛要駛過(guò)的虛擬的交通路線(xiàn)。所述行駛地帶在形狀和走向上基于之前所求取的用于繞開(kāi)對(duì)象行駛的目標(biāo)軌跡。行駛地帶可以由虛擬的連續(xù)的(durchgezogen)或者不連續(xù)的側(cè)邊緣限制,在所述側(cè)邊緣之內(nèi)進(jìn)行繞開(kāi)對(duì)象的行駛。為了確保車(chē)輛在行駛地帶之內(nèi)行駛,可以在合適的位置上施加轉(zhuǎn)向力矩。
[0014]根據(jù)一種實(shí)施方式,所述方法具有基于立體攝像機(jī)的第一圖像和第二圖像建立呈差異地圖形式的三維圖像的步驟。在此,給三維圖像的多個(gè)點(diǎn)分別配置一預(yù)先確定的距離值。第一和第二圖像可以涉及立體攝像機(jī)的兩個(gè)光學(xué)的傳感器關(guān)于位于車(chē)輛前方的周?chē)h(huán)境的各一次記錄,以便立體地再現(xiàn)周?chē)h(huán)境。為了示出空間的深度,差異地圖可以這樣構(gòu)造,使得各個(gè)距離值對(duì)應(yīng)于預(yù)先確定的色彩值。因此,包括在三維圖像中的對(duì)象的特定的距離可以彩色地或者由可電子處理的參數(shù)或者值示出。所述距離值可以描述包括在圖像中的對(duì)象的各個(gè)部分區(qū)域離車(chē)輛或者車(chē)輛的立體攝像機(jī)的距離。通過(guò)該實(shí)施方式可以特別簡(jiǎn)單和快速地進(jìn)行所拍攝的對(duì)象的距離技術(shù)的對(duì)應(yīng)。
[0015]所述方法尤其可以具有確定從三維圖像的多個(gè)點(diǎn)中選擇一些點(diǎn)作為三維圖像的多個(gè)視線(xiàn)端點(diǎn)的步驟,所述選出的點(diǎn)代表對(duì)象和/或立體攝像機(jī)的視野范圍端部。該實(shí)施方式具有這樣的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)確定三維圖像的相關(guān)性低的點(diǎn)可以以小的計(jì)算花費(fèi)確定并且更新用于車(chē)輛的行駛的空地的形狀或者范圍。
[0016]例如,在確定的步驟中可以通過(guò)逐行掃描和逐列組合三維圖像的多個(gè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)的選擇。通過(guò)該實(shí)施方式可以根據(jù)由逐列地組合的確認(rèn)以小的錯(cuò)誤率確定選擇的點(diǎn)。
[0017]在確定的步驟中,在逐列的組合時(shí)也可以考慮在車(chē)輛和對(duì)象和/或視野范圍端部之間的相對(duì)速度,以便補(bǔ)償使在三維圖像之內(nèi)的點(diǎn)的行錯(cuò)位。因此可以確保,由多邊形所描述的空地在車(chē)輛的行駛的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的形狀和范圍準(zhǔn)確地反映實(shí)際的局部的現(xiàn)實(shí)情況。
[0018]根據(jù)所述方法的另一種實(shí)施方式,在連接的步驟中或者在確定的步驟中可以使用時(shí)間濾波。通過(guò)這類(lèi)濾波可以消除關(guān)于所求取的空地的測(cè)量誤差。該實(shí)施方式在車(chē)輛的行駛的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)空地的有利的實(shí)時(shí)計(jì)算和實(shí)時(shí)更新。
[0019]時(shí)間濾波例如可以通過(guò)卡爾曼(Kalman)濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此可以好地考慮重要的參數(shù)。
[0020]根據(jù)另一種實(shí)施方式,在生成的步驟中可以通過(guò)到對(duì)象的預(yù)先給定的距離求取行駛地帶的側(cè)邊緣。因此,可以以簡(jiǎn)單的方式得到到對(duì)象的附加的安全距離,以便防止例如對(duì)象的非??焖俚牡攸c(diǎn)變化,所述地點(diǎn)變化不容許足夠的時(shí)間用于足夠的轉(zhuǎn)向力矩,以導(dǎo)致車(chē)輛和/或?qū)ο蟮膿p壞。
[0021]此外,在生成的步驟中,根據(jù)對(duì)象的分類(lèi)可以確定預(yù)先確定的距離的大小。因此,行駛地帶在形狀和走向上還更準(zhǔn)確地與當(dāng)前的實(shí)際情況匹配,并且,例如當(dāng)對(duì)象被分類(lèi)為人或者車(chē)輛時(shí),所述行駛地帶以到對(duì)象更大的距離延伸,或者例如當(dāng)對(duì)象被分類(lèi)為種植物時(shí),所述行駛地帶以到對(duì)象更小的距離延伸。因此可以有利地培養(yǎng)或者提高車(chē)輛的駕駛員的安全感覺(jué)。
[0022]用于引導(dǎo)處于對(duì)象的周?chē)h(huán)境中的車(chē)輛的設(shè)備具有以下的特征:
[0023]用于讀入在車(chē)輛的包含對(duì)象的周?chē)h(huán)境的三維圖像中的多個(gè)光線(xiàn)端點(diǎn)的讀入裝置,其中,該三維圖像代表由車(chē)輛的立體攝像機(jī)所產(chǎn)生的圖像,并且光線(xiàn)端點(diǎn)中的至少一個(gè)代表對(duì)象的外表面;
[0024]用于連接多個(gè)光線(xiàn)端點(diǎn)以便構(gòu)成多邊形的連接裝置,該多邊形代表車(chē)輛要駛過(guò)的空地;和
[0025]用于基于所述空地生成設(shè)置用于車(chē)輛的、用于繞開(kāi)對(duì)象行駛的行駛地帶的生成裝置。
[0026]所述設(shè)備可以構(gòu)造用于在其相應(yīng)的裝置中執(zhí)行或者實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。通過(guò)本發(fā)明的呈設(shè)備形式的該實(shí)施變型也可以快速和有效率地解決以本發(fā)明為基礎(chǔ)的任務(wù)。
[0027]目前,設(shè)備可以理解為電儀器,所述電儀器處理傳感器信號(hào)并且根據(jù)所述傳感器信號(hào)發(fā)出控制信號(hào)和/或數(shù)據(jù)信號(hào)。所述設(shè)備可以具有接口,該接口可以以硬件方式和/或軟件方式構(gòu)造。在以硬件方式構(gòu)造的情況下,所述接口可以是例如所謂的ASIC系統(tǒng)(Sy