[发明专利]竖直道路轮廓估计

说明书

本发明涉及竖直道路轮廓估计。提供了一种计算机实现方法，该方法用于估计主车辆前方或后方的道路的竖直轮廓，该主车辆包括传感器，该传感器被配置成检测位于主车辆的周围环境中的物体相对于主车辆的仰角和速度。该方法包括通过传感器监测周围或前方车辆处的检测点，基于由传感器检测到的检测点的仰角确定检测点相对于主车辆处的参考水平的高度的至少一个值，以及基于检测点的高度的至少一个值来估计道路的竖直轮廓。可以通过所估计的竖直轮廓来校正对物体相对于道路表面的高度的估计。

技术领域

本发明涉及用于估计主车辆(host vehicle)前方或后方的道路的竖直轮廓的方法和系统。

背景技术

如安装在主车辆上的雷达或激光雷达传感器的传感器通常用于监测主车辆周围环境内的目标物体。例如，雷达传感器可以通过估计雷达传感器与目标物体之间的仰角来确定目标物体在雷达传感器的坐标系中的高度。如果已知或可以估计出雷达传感器的安装高度和动态倾角(pitch)，则还可以确定目标物体关于主车辆当前正在行驶的道路表面的高度。

为了确保主车辆在道路上的安全行驶，至关重要的是确定这样的目标物体是否是位于主车辆的实际行驶路径内或计划的行驶路径内的障碍物。如果目标物体被识别成可能的障碍物，则需要基于目标物体的高度(该高度可以由雷达传感器确定)来判定是否可以行驶越过该可能的障碍物。例如，如果目标物体的高度超出预定阈值，则可以启动主车辆的自动紧急制动。另外，对于自主驾驶，如果判定不能行驶越过目标物体，则可以修改路径计划。

然而，通常在主车辆正在移动的道路是平坦的假设下执行目标物体的高度的估计。即，不考虑道路的竖直轮廓的坡度的改变。当主车辆在丘陵地带内移动时，这种假设显然不成立。结果，通过使用由雷达传感器提供的数据，可能严重地高估或低估与主车辆具有一定距离的目标物体的高度。另外，如果目标物体的高度估计不可靠，则依赖于目标物体的正确高度估计的系统(如自动紧急制动)可能无法被适当地控制。

为了监测道路在竖直方向上的走向(course)以校正高度估计，已经提出了使用主车辆的周围环境中的固定物体的与地面的接触点或接触区域。就固定物体而言，可能会应用轮廓线、杆或护栏。然而，这种物体的接触点或接触区域通常不位于与道路表面相同的水平上。另外，确定这种物体的最低点或最低区域所处的位置可能非常困难。这甚至可能由于雷达检测的多径效应而变得复杂，该多径效应可能生成仰角的“幻影”测量，即，在实际没有这种物体的位置检测到物体。

因此，需要一种方法和系统，该方法和系统提供对主车辆前方或后方的道路的竖直轮廓的可靠估计，并且具有较低的硬件要求。

发明内容

本公开提供了计算机实现方法、系统、计算机系统和非暂时性计算机可读介质。在说明书和附图中给出了实施方式。

在一个方面，本公开涉及用于估计主车辆前方或后方的道路的竖直轮廓的计算机实现方法，其中，该主车辆包括传感器，该传感器被配置成检测位于主车辆的周围环境中的物体相对于主车辆的仰角和速度。该方法包括通过传感器监测周围或前方车辆处的检测点，基于由传感器检测到的检测点的仰角确定该检测点相对于主车辆处的参考水平的高度的至少一个值，以及基于检测点的高度的至少一个值来估计道路的竖直轮廓。

例如，传感器可以安装在主车辆的前部或后部处。在两种情况下，要估计的道路的竖直轮廓都位于该传感器的视场内。换句话说，传感器能够“看见”道路的通过该方法来对其竖直轮廓进行估计的部分。通常，道路的相关部分不限于短范围，而可以是例如达到关于主车辆几百米的范围。

检测点可以被限定为周围或前方车辆上的小圆形区域。该小区域可以例如延伸超过一个或几个平方厘米。参考水平可以被限定为主车辆的车轮接触道路表面的平面。此外，可以相对于穿过传感器在车辆处的安装位置且平行于主车辆的车轮接触道路表面的平面的线来限定仰角。