[发明专利]利用光学传感器和雷达单元控制装置操作的系统和方法

权利要求书

1.一种实时控制装置的操作的系统，所述系统包括：

光学传感器和雷达单元，所述光学传感器和雷达单元操作性地连接到所述装置并且被构造成分别获得图像数据和雷达数据；

控制器，其与所述雷达单元和所述光学传感器通信，所述控制器包括处理器和有形的非暂时性存储器，在所述存储器上记录有用于检测目标的方法的指令；

其中，所述光学传感器具有可操纵的光学视场，所述光学视场可控制以扫描整个光学视场的相应部分，并且所述雷达单元具有可操纵的雷达视场，所述雷达视场可控制以扫描整个雷达视场的相应部分，所述整个雷达视场与所述整个光学视场至少部分地交叠；

其中，所述处理器对所述指令的执行引起所述控制器将所述光学传感器和所述雷达单元中的第一者操纵到第一感兴趣区域；

其中，所述光学传感器和所述雷达单元中的所述第一者被构造成在所述第一感兴趣区域中检测所述目标并识别包围所述目标的第二感兴趣区域，所述第二感兴趣区域与所述第一感兴趣区域至少部分地交叠；

其中，所述控制器被构造成：

将所述光学传感器和所述雷达单元中的第二者操纵到所述第二感兴趣区域；

将所述雷达数据和所述图像数据进行融合，并且获得目标位置和目标速度；以及

部分地基于所述目标位置和所述目标速度中的至少一者来控制所述装置的操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述控制器被构造成响应于接收到触发信号来操纵所述光学传感器和所述雷达单元中的第一者。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述雷达单元包括：

发射器，其在无线电和微波域中的至少一者中产生电磁波；

一个或多个传输天线，其被构造成传输电磁波；

相应的移相器，其操作性地连接到所述一个或多个传输天线并且被构造成使所述电磁波的相应相位移位以产生相控阵波束；以及

一个或多个接收器天线、接收器模块和相应的波束修改器，所述一个或多个接收器天线被构造成接收所述电磁波并经由所述相应的波束修改器将其引导到所述接收器模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述控制器包括卡尔曼滤波器模块和粒子滤波器模块中的至少一者，所述卡尔曼滤波器模块和粒子滤波器模块被构造成将所述图像数据和所述雷达数据进行融合。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，将所述图像数据和所述雷达数据进行融合包括：

在所述图像数据中获得围绕所述目标的至少一个边界区域；以及

经由所述控制器中的关联模块，将所述图像数据中的所述至少一个边界区域与所述雷达数据中的所述目标位置匹配。

6.根据权利要求1所述的系统，其中：

控制所述装置的操作包括：基于由（X, Y, Z）表示的所述目标位置和由（v_x, v_y, v_z）表示的所述目标速度来获得所述装置和所述目标的接触时间；并且

所述接触时间（t）被确定为：

。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：

所述装置包括被构造成使所述装置减速的自动制动模块；并且

控制所述装置的操作包括：当所述接触时间小于第一预定阈值但大于第二预定阈值时，将信号发送给所述装置的用户，所述第一预定阈值大于所述第二预定阈值；并且

控制所述装置的操作包括：当所述接触时间小于所述第二预定阈值时，激活所述自动制动模块。