[发明专利]用于检测静态和动态对象以及控制车辆的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于检测静态和动态对象的方法和系统。为了检测静态和动态对象，根据本发明的第一方面借助颗粒卡静态地检测对象，其中在重复步骤中相应地添加新的颗粒。该方法的特征在于，也添加静态颗粒，由此可以对静态对象非常准确地建模。根据本发明的第二方面，产生具有二维布置结构的单元的环境模型，其中每个单元代表一个确定的方位。给每一个单元配置至少两个连续的分类值，该分类值描述单元的不同特性，例如单元是否具有对象、静态对象、动态对象或者是否构成自由空间或者是否无法配置这些分类。

技术领域

本发明涉及一种用于检测静态和动态对象以及控制车辆的方法和系统。

背景技术

目前存在不同的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统辅助机动车驾驶员对机动车进行部分自动化或者完全自动化的控制。这样的驾驶员辅助系统例如为变道辅助系统、制动辅助系统、紧急情况辅助系统或者避让辅助系统或者用于完全或者部分自动化地驾驶机动车的驾驶员辅助系统。

为了驾驶辅助系统可部分自动或者高度自动地控制车辆，已开发了自动方法，通过所述方法可以检测静态和动态对象、特别是这样的在机动车道区域内的静态和动态对象。常规的方法大多构造为用于检测静态对象或者动态对象。因为检测对象必须实时进行并且静态和动态对象对系统有不同的要求，所以至今不能实现用一种唯一的方法简单且快速地实时地同时精确地检测静态和动态对象，从而可以部分自动或者完全自动控制机动车。动态对象运动并且因此必须可以被检测且沿其运动轨迹、即轨道被跟踪。对象的检测应当是精确的，从而动态对象本身是可识别的。

另一方面也必须可以准确识别和检测静态对象的方位，以便可以可靠地避免与静态对象相撞。

为了检测动态对象，优选使用能用来测量对象速度的传感器，从而可以测量以及检测对象的运动。为此，首先将雷达用作传感器。但雷达的方位分辨率对于静态对象并不准确。因此，为了检测静态对象优选使用激光扫描器，利用该激光扫描器能非常准确地确定对象的方位，然而并不能测量关于所检测对象的速度的信息。

由R.Danescu等的“利用基于颗粒的占用栅格来建模和跟踪行驶环境(Modellingand tracking the driving environment with a particle-based occupancy grid)”,IEEE TRANS.INTEL.TRANSP.SYST.,2011年12月,第4期第12卷第1331-1342页以及R.Danescu等的“基于在行驶环境中觉察障碍物的颗粒栅格跟踪系统立体版(Particlegrid tracking system stereo vision based obstacle perception in drivingenvironments)”,IEEE TRANSP.SYST.MAG.,2012年第1期第4卷第6-20页公开了一种方法，在该方法中，借助蒙特卡罗(Monte Carlo)方法在栅格地图中比较动态车辆的方位和速度并且将其与测量进行关联，从而实时检测动态对象的方位和速度。

发明内容

利用本发明实现一种用于检测静态和动态对象以及控制车辆的方法和系统，所述方法和系统既能实现检测静态对象也能实现检测动态对象并且能以很小的成本实时实施，以及能以对于部分自动化或者全自动化控制车辆来说必要的准确性检测静态和动态对象的方位和速度。

按照本发明的用于检测静态和动态对象的方法包括如下步骤：

a)在确定的时刻(t)在颗粒卡中分布新颗粒，其中，颗粒卡为单元的二维布置结构并且每个单元代表一个确定的方位，通过速度矢量来描述每个颗粒，并且将新的颗粒通过随机方法在颗粒卡中进行分布，

b)在相对于步骤a)中的确定的时刻(t)迟后了预定时间步(Δt)的时刻(t+Δt)计算颗粒的方位，并且将颗粒配置给颗粒卡的与相应新计算的方位对应的单元，

c)借助传感器在包括颗粒卡方位的区域内测量真实对象的方位，