[发明专利]用于检测机动车周围环境中的对象的方法和装置

说明书

对于汽车中的现代支持功能和系统，例如自动泊车系统，需要知晓机动车周围环境的信息。自动泊车系统能够在机动车泊车时支持驾驶员或者在完全没有驾驶员干预的情况下进行泊车过程。为了能够进行这种全自动化的过程，机动车需要借助无接触的传感器装置检测关于周围环境中的对象的测量结果并且由此可靠地识别被对象占据的不能用于泊车过程的区域和没有对象并且可以用于进行泊车过程的区域或表面。通常将机动车周围环境中的根据测量结果识别出存在对象的区域或者点在周围环境地图中标记为被占的。占据信息例如能够以概率的形式说明与地图区域对应的环境区域被对象占据。

无接触测量方法通常按照所谓的脉冲回波测量方法工作，其中，发送声波脉冲或者电磁辐射脉冲，其在处于周围环境中的对象的表面上反射。由测量传感器装置按时间分辨地检测被反射的回波脉冲。如果使用电磁辐射，则取决于电磁辐射的频率范围存在雷达测量(Radar:无线电探测与定位)或者激光雷达测量(Lidar:光探测与定位)。在雷达测量和激光雷达测量中，可以定向地将电磁辐射发射到限制得很窄的角度范围内。根据电磁辐射的传播时间，即发送脉冲和接收回波脉冲的时间点之间的时间，可以在知晓所发送的脉冲或回波脉冲的传播速度的情况下推断与反射所发送的脉冲的对象的距离。在雷达测量或者激光雷达测量中，通常为了前后相续的测量改变发射方向，并且由此依次根据向不同空间角度范围发送出并且由这些空间角度范围接收到的回波脉冲探测周围环境。

当使用发射超声频率范围内的声波信号的声波传感器时，通常将声波发射到较大的角度范围内并且传感器也在较大的角度范围内接收声波。因此，基于根据发送脉冲和接收第一个回波脉冲之间的时间间隔进行的测量，只能得到这样的结论，即在椭圆的一段上存在对象，其中椭圆的特征在于，发送器和接收器处于椭圆的焦点上。椭圆的大小通过回波脉冲的传播时间确定。如果使用既作为发送器也作为接收器的传感器，则椭圆的曲线过渡为圆弧。为了能够更准确地确定对象的位置，需要针对不同的探测几何形状分析多个测量。也称为测量几何形状或者发送器接收器几何形状的探测几何形状通过发送器的位置和接收器的位置以及必要时通过发射几何形状或者接收几何形状(只要它们是可变的)相对于位置固定地与周围环境耦合的坐标系确定。因此，例如通过以下方式得到不同的测量几何形状，即，通过布置在不同地点的接收传感器测量传感器的发送信号，或者将发送传感器和/或接收传感器定位在相对于位置固定的坐标系的另一位置上。

为了准确地位置确定，图像空间内的多个不同的测量结果的叠加，即，椭圆或者圆弧状曲线(按照各测量已定位的对象在其至少一点上存在)的叠加，被称为Lateration。为了能够在环境中明确地定位零散的点，即不在空间中延展的对象，需要将三个测量结果相叠加。因此，位置确定也称为三边测量法(Trilateration)。因为机动车的实际周围环境中的对象通常为延展的对象，所以对周围环境的具体测量是耗费而困难的，并且如果能够根据较少的测量结果确定在周围环境中的对象具有何种几何形状或者该对象应配置给何种通过几何形状确定的对象类别，则能够明显改善具体测量。

由EP 1 557 694 A1已知一种用于将对象分类的方法。在其中描述的对象分类方法中，用于电磁辐射的传感器(尤其是激光扫描器)的检测区域内的物体对应基于至少一个由传感器检测到的具有距离图像点的检测区域距离图像，它们分别通过发送电磁辐射脉冲和探测由对象上的点或者区域分别作为回波脉冲反射的脉冲以及检测至少一个与回波脉冲能量有关的回波脉冲特性得到并且分别配属有至少一个用于回波脉冲特性参数的值，为至少一个对象配置距离图像的距离图像点并且根据配属于对象所对应的距离图像点的至少一个回波脉冲特性参数值为对象配置对象类别。由此将例如行人、轿车、载重汽车等相互区分开。

由WO 2010/121582 A1已知一种用于将对象分类为机动车障碍物和非机动车障碍物的方法。机动车包括环境传感器，其检测机动车之前的景象中的静止和运动的对象，其中，一个观察者按照预设特征将对象分类并且多个观察者促成总体分类结果。观察者检测机动车在至少一个静止对象的周围环境中的运动走向，并且以其为根据将静止对象分类。由此例如将行车道上的机动车与可从下方驶过的桥形路标牌曲分开。