用于监视车辆的周围环境的方法和设备以及用于实施紧急制动的方法
用于监视车辆的周围环境的方法和设备以及用于实施紧急制动的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于监视车辆的周围环境的方法和设备以及用于实施车辆的紧急制 动的方法。
【背景技术】
[0002] 基于周围环境传感机构的紧急制动系统越来越多地引入市场。因为在此涉及对车 辆运动的安全紧急的干预，所以实现并且证实非常低的错误率是必要的。所述证实例如可 以通过有代表性的行驶统计学的足够的小时数在记录必须的传感器数据的情况下实现。然 而，对于数据的导入以及对于数据记录和仿真所需要的基础设施而言，这引起高的耗费。在 此，有代表性的行驶耗费通常至少处于数万小时的范围中，然而根据紧急制动系统的干预 强度所要求的小时数也可能高得多。
【发明内容】
[0003] 由此，借助本发明提出根据主权利要求的用于监视车辆的周围环境的方法和设备 以及用于实施车辆的紧急制动的方法。有利的构型由相应的从属权利要求和随后的描述得 出。
[0004] 可以借助立体图像检测装置、例如立体摄像机来监视车辆的周围环境。立体图像 检测装置可以用于间距测量。在使用立体图像检测装置的情况下借助已知的用于计算立体 视频差异地图（Disparitiitskaite)的方法产生的间距图像可以用于识别位于所监视的周 围环境中的障碍物。在此，为了识别障碍物，可以分析处理间距图像的仅仅一个区段。通过 这种方式，可以小地保持立体图像检测装置的分析处理的复杂度。
[0005] 用于监视车辆的周围环境的方法包括以下步骤：
[0006] 读取关于车辆的周围环境的间距图像，其中所述间距图像包括多个间距值，所述 多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由传感器检测的 车辆周围环境的多个间距测量的结果；
[0007] 从间距图像选择区段；
[0008] 在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物；
[0009] 求取重要间距值的数量和质量，所述重要间距值代表包含在区段中的可以分配给 障碍物的间距值；
[0010] 根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物的存在的存在程度的值。
[0011] 间距图像可以代表基于已知的用于计算立体视频差异地图的方法的图像。换言 之，间距图像可以或者可能已经在使用已知的用于计算立体视频差异地图的方法的情况下 构建。间距值的重要性、即间距值视为"重要"还是"不重要"可以如下定义：当间距值位于 具有所限定的长度的间距区间内时，间距值视为"重要"。因此，可以在间距值方面可以检 查，所述间距值是否位于具有所限定的长度的间距区间内。间距值的质量可以是间距值实 际上位于间距区间内的可能性的程度。例如，间距值的质量可能越高，间距值位于间距区间 内的假设就可能越可靠。质量也可以基于副参数（Nebenparameter)，所述副参数例如可以 在差异计算的过程中确定。为了确定障碍物的存在，质量也可以是间距值的品质或者间距 值的可使用性。重要间距值的质量越高，其越指出障碍物的存在。
[0012] 车辆可以涉及机动车、例如载客车辆、载货车辆或者摩托车。周围环境可以是在行 驶方向上位于车辆前方的区域、例如行车道的区段。用于立体图像检测的传感器可以布置 在车辆上。由传感器检测的数据可以在使用适合的分析处理装置的情况下分析处理。可以 给间距图像的每一个像点分配一个间距值。间距图像可以通过这种方式用于确定用于立体 图像检测的传感器和位于由用于立体图像检测的传感器检测的周围环境中的任何障碍物 之间的间距。间距图像可以理解为间距值的分配给图像坐标的索引（Auflistung)。间距图 像可以以数字的形式存在。间距图像或者代表间距图像的数据可以通过至用于立体图像检 测的传感器的接口或者至串联在用于立体图像检测的传感器后方的分析处理装置的接口 读取。间距图像的区段可以涉及间距图像的对于识别障碍物重要的区域。区段也可以称作 分析处理窗。区段例如可以是间距图像的具有例如小于25°、小于15°、小于10°或者小 于5°的纵向和横向的图像角的图像区域。在使用已知的分析处理方法的情况下，可以在使 用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物。尤其可以识别由图像区 域的区段成像的障碍物。障碍物可以涉及静止的或者运动的对象、例如其他车辆。为了能 够给障碍物分配间距值，可以返回到对象识别的方法。给障碍物可能分配越多的具有相应 质量的间距值，障碍物实际存在的可能性可能就越大。障碍物实际存在的可能性越大，存在 程度的值例如可能就越大。
[0013]当存在程度的值代表障碍物的实际存在时，所述方法可以包括提供警告信号的步 骤。警告信号例如可以由车辆的安全系统或者驾驶员辅助系统使用。
[0014] 在使用警告信号的情况下，所述方法可以包括检查车辆的为了避免车辆和障碍物 之间的碰撞所需要的紧急制动的步骤。警告信号例如可以用于检查紧急制动的需求。警告 信号也可用于验证用于触发紧急制动的紧急制动信号。
[0015] 在选择的步骤中，可以选择中心地布置在间距图像中的区段作为所述区段。所述 区段可以固定地预给定。通过这种方式可以简化间距图像的分析处理。
[0016] 在选择的步骤中，可以如此选择区段的朝向地面的边缘，使得当位于与传感器的 预确定的间距中的障碍物存在时所述区段自地面上的一个预确定的高度起检测障碍物。由 此，可以考虑所谓的碰撞重要性高度。通过这种方式可以通过所述区段检测障碍物，由于所 述障碍物靠近车辆以及其大小所以障碍物示出对于车辆的直接危险。
[0017] 在确定的步骤中，可以根据重要间距值的数量和质量与包含在区段中的间距值的 总数量之间的比例或者根据重要间距值的数量和质量与在区段中存在的其余间距值的数 量之间的比例来确定存在程度的值。通过这种方式可以非常简单且快速地确定所述值。此 外，可以通过有效间距值的数量和分布作出关于存在程度的统计品质的另一陈述，所述有 效间距值通常处于数千的范围中。
[0018] 在确定的步骤中，例如可以如此确定存在程度的值，使得当重要间距值的数量超 过一个阈值时存在程度的值说明障碍物的实际存在。在确定的步骤中，也可以如此确定存 在程度的值，使得当具有足够质量的重要间距值的数量与在区段中存在的其余间距值的数 量之间的比例超过一个阈值时存在程度的值说明障碍物的实际存在。因此，可以通过简单 的阈值比较来确定存在还是不存在障碍物。此外，可以借助有效间距值的分布来计算标准 偏差，所述标准偏差可以附加地考虑为用于存在程度的有效性的阈值。
[0019] 在使用重要间距值的情况下，所述方法可以包括求取与障碍物的间距的步骤。因 此，间距图像可以附加地用于车辆和障碍物之间的距离确定。
[0020] 在求取的步骤中，可以在使用间距的情况下来确定障碍物和车辆之间的相对速 度。为此，例如可以根据时间连续检测的间距图像来求取与障碍物的多个间距。可以根据 所述多个间距和检测间距图像的时间点来求取相对速度。关于相对速度的信息例如可以作 出对必要的紧急制动的判断。
[0021] 为了紧急制动系统的系统释放（Systemfreigabe)，例如可以根据已验证的传感器 模型或者系统模型在比由立体图像检测装置总共产生的数据库更小的数据库上应用这种 方法。
[0022] 通过相关限制和简化、如以碰撞重要高度位于行驶道表面上的"分析处理窗"的 限定以及用于求取存在程度的简单且具有统计说服力的方法的限定，可以在其影响危急性 (例如"假阳性（False Positives)"）方面比对于整个立体图像检测区域能够实现的那样 更好地模型化系统的干扰、例如由周围环境影响（雨、雾、雪等）引起的干扰。在这个意义 上，所提出的用于分析处理立体图像检测装置的方法是已知的简单且容易验证的传感器原 理、即单射束激光雷达几何学的一种仿真（参见以下）。
[0023] 由此，为了系统释放需要的行驶小时基本上可以限制到由模型知识分级为"重要" 的条件和情况上或者通过存在的先验知识部分地或者如有必要完全地避免。所需要的模 型知识可以原理性地或者借助有针对性的用于在重要干扰方面求取系统特性的测试系列 (Versuchsreihe)生成。因此，可以建立好理解且有效的统计模型，所述统计模型能够实现 在所设定的安全目标方面求取系统特性。在这个意义上，验证和释放偏到例如ESP或者安 全气囊系统的方式的方向上。在ESP的情形中，例如检查所限定的包含相应的极限场景的 行驶操作目录。由此，用于系统释放的大量施加的现场测试（Feld-Erprobung)可能仅仅以 限制的形式需要或者在最好的情况下根本不再需要。
[0024] 所描述的方式是创新，因为对于基于分析处理技术上复杂的周围环境传感器、例 如视频传感机构或者雷达传感机构的驾驶员辅助系统而言由于要建立的周围环境模型的 高复杂性和由此引起的多种不可供使用性所述模型迄今不存在。相应复杂的模型（驾驶员 辅助信号处理链）通常包含不能实现关于实现所设定的安全目标的陈述的不可供使用性 或者规范漏洞（Spezifikations-LUcken)。例如如果使用雷达传感器，则所述复杂性在于， 在所有统计重要的行驶情况中不能完全模型化环绕的雷达反射的所有对象的全部向回散 射行为。
[0025] 由此的例外可以是具有在所限制的分类任务方面非常简单的测量原理或者环境 解释原理的基于周围环境传感器的驾驶员辅助系统。因此，可以使用单射束激光雷达作为 周围环境传感器，其中通过可简单、稳健且好地模型化的测量原理实现分类任务"碰撞重要 的对象位于驾驶通道中"。核心特征可以是"锐利的"射束几何学以及"飞行时间（Time of Flight) "间距测量，通过所述射束几何学实现以碰撞重要高度限定的位于行车道表面上的 "分析处理窗"。可以好地模型化并且评估可能导致潜在的"假阳性"的测量原理的不可供 使用性、例如环境影响或者伸入到传感器射束中的有叶的树枝，而不是复杂的信号处理的 结果。
[0026]用于实施车辆的紧急制动以使车辆和位于车辆的周围环境中的障碍物的碰撞被 避免或者降低后续伤害的方法包括以下步骤：
[0027] 实施用于监视车辆的周围环境的所述方法的步骤，以便确定用于障碍物的存在的 存在程度的值；
[0028] 根据存在程度的值实施紧急制动；
[0029] 因此，可以实现用于立体视频紧急制动系统的有效的可验证性的分析处理方法。
[0030] 用于监视车辆的周围环境的设备具有以下特征：
[0031] 用于读取关于车辆的周围环境的间距图像的装置，其中间距图像包括多个间距 值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由传感器 检测的车辆周围环境的多个间距测量的结果；
[0032] 用于从间距图像选择区段的装置；
[0033] 用于在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物的装 置；
[0034] 用于求取重要间距值的数量和质量的装置，所述重要间距值代表包含在区段中的 可以分配给障碍物的间距值；
[0035] 用于根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物的存在的存在程度的值的 装置。
[0036] 用于确定的装置还可以构造用于，根据间距分布的分析处理来确定存在程度的 值。所述间距分布可以是间距值的分布。
[0037] 所述设备的装置可以用于，实现用于监视车辆的周围环境的所述方法的步骤。
[0038] 用于实施车辆的紧急制动以避免车辆和处于车辆的周围环境中的障碍物之间的 碰撞的设备还可以包括用于根据存在程度的值实施紧急制动的装置。
[0039] 在此，设备可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号的 电设备。所述设备可以具有可能按照硬件方式和/或按照软件方式构造的接口。当按照硬 件方式构造时，所述接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，其包含所述设备的不同功 能。然而，所述接口也可能是单独的集成电路或者至少部分地由分立的组件组成。当按照 软件方式构造时，所述接口可以是例如在微控制器上与其他软件模块并存的软件模块。
[0040] 计算机程序广品也是有利的，其具有程序代码，其存储在机器可读的载体 例 如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在计算机或设备上实施所述程序 产品时实施根据以上所述的实施方式中任一种所述的方法。因此，所述方法的限定在所述 程序代码中的步骤可以由计算机或者所述设备的装置实现。
【附图说明】
[0041] 以下根据附图示例性地详细阐述本发明。附图示出：
[0042] 图1 :车辆周围环境的图像的区段的示意图；
[0043] 图2:间距图像的示图；
[0044] 图3 :具有用于监视车辆的周围环境的设备的车辆的示意图；
[0045] 图4 :用于监视车辆的周围环境的设备的示意图；
[0046] 图5 :用于监视车辆的周围环境的方法的流程图；
[0047] 图6 :车辆的周围环境中的障碍物的示意图。
[0048] 在本发明的优选实施例的随后描述中，对于在不同附图中所示出的且相似作用的 元素使用相同或相似的参考标记，其中放弃所述元素的重复描述。
【具体实施方式】
[0049] 图1示出根据本发明的一个实施例的车辆周围环境的图像102的区段100的示意 图。图像102可以是由用于立体图像检测的传感器检测的图像。图像102示出行车道的位 于车辆的前方区域中的区段和位于行车道上的其他车辆110。其他车辆110可以涉及在所 述车辆前方行驶的车辆。所述其他车辆110可以通过由用于立体图像检测的传感器检测的 间距图像的分析处理识别出。在间距图像中，可以给图像102的在图1中所示出的像点中 的每一个分配一个间距值。间距值可以代表用于立体图像检测的传感器和通过相应像点所 示出的对象区段之间的间距。所述间距值可以借助已知的方法由立体图像通过所分配的差 异地图的计算求取。
[0050] 根据所述实施例，区段100中心地布置在图像102中。区段100例如可以包括整 个图像 102的小于20%。根据所述实施例，区段100是矩形的、例如正方形的。
[0051] 当其他车辆110位于具有用于立体图像检测的传感器的车辆前方的碰撞重要的 间距中时，区段100在图像102中的位置如此选择，使得其他车辆110通过区段100成像。 在碰撞重要的间距中，根据其他车辆110和所述车辆之间的相对速度可能需要车辆的紧急 制动，以便避免与其他车辆110的碰撞。
[0052] 为了识别其他车辆110或者一般而言车辆的周围环境中的障碍物，可以分析处理 图像的区段100,所述区段以下也称作分析处理窗。在此，可以在所限定的分析处理窗中实 现分配给图像102的立体视频差异地图的分析处理。
[0053] 图2示出根据本发明的一个实施例的间距图像200的示图。间距图像200以下也 称作为差异地图。间距图像200可以基于由用于立体图像检测的传感器检测的数据。间距 图像200可以相应于所示出的图像的根据图1所描述的区段，然而在车辆的周围环境的另 一情况中。在此示出以"茂密的"的差异地图形式的间距图像200。可以在间距图像200中 识别出的不同的亮度区域相应于不同的间距值。因此，例如可以给区域221中的像点分配 比区域222中的像点更大的间距值。
[0054] 图3示出根据本发明的一个实施例的具有用于监视车辆300的周围环境的设备 330的车辆300的示意图。车辆300具有用于立体图像检测的传感器332。传感器332可 以涉及立体视频传感器。传感器332构造用于以图像角334检测车辆330的周围环境的图 像。基于以图像角334检测的图像数据可以求取多个包括间距值的间距图像。所述间距图 像可以由用于监视车辆300的周围环境的设备330通过适合的接口读取。当所述障碍物位 于间距图像的由所述区段覆盖的区域中时，根据间距图像的区段可以识别位于车辆300的 周围环境中的障碍物。设备300构造用于，根据间距图像的区段识别所述障碍物并且确定 用于存在程度的值，所述存在程度可以是障碍物的实际存在的可能性。所述区段例如可以 中心地布置在间距图像中。所述区段例如可以包括间距图像的由用于立体图像检测的传感 器332以图像角336检测的区域，所述图像角覆盖图像角334的部分范围。
[0055] 设备330可以构造用于通过接口输出用于存在程度的值。根据另一实施例，设备 330构造用于进一步处理用于存在程度的值并且例如根据用于存在程度的所述值来确定警 告信号并且将其通过适合的接口输出到可选择的装置340上以实施车辆300的紧急制动。 因此，设备330可以是立体图像紧急制动系统的一部分。
[0056] 图4示出根据本发明的一个实施例的用于监视车辆的周围环境的设备330的示意 图。在此，可以涉及根据图3所描述的设备330。
[0057] 设备330具有装置451，所述装置构造用于读取关于车辆的周围环境的间距图像。 间距图像可以根据用于立体图像检测的传感器的数据产生并且具有多个间距值。可以给 间距图像的每一个图像区域、例如每一个像点分配一个间距值。所述设备330还具有装置 453,所述装置构造用于从间距图像选择区段。所述区段可以涉及根据图3所描述的区段。 装置455构造用于在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于环境中的障碍物。装置 457构造用于求取多个重要间距值，所述多个间距值代表包含在所述区段中的可以分配给 障碍物的间距值。这可以通过具有足够质量的相应间距值的简单计数来实现。装置459构 造用于确定用于障碍物的存在的存在程度的至，即在使用重要间距值的数量和质量的情况 下。装置459例如可以构造用于通过阈值比较的实施来求取存在程度的值。为此，可以将 重要间距值的数量和质量或者将重要间距值的数量和质量与所述区段的间距值的总数量 或者与所述区段的剩余间距值的比例与一个或多个阈值进行比较。
[0058] 图5示出根据本发明的一个实施例的用于监视车辆的周围环境的方法的流程图。 例如在使用根据图4所描述的设备的装置的情况下实施所述方法。
[0059] 所述方法具有读取关于车辆的周围环境的间距图像的步骤551。在此，间距图像 可以包括多个间距值，它们代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由 传感器检测的车辆周围环境的多个间距测量的结果。在步骤553中实现从间距图像选择区 段，而在步骤555中在使用包含在所述区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障 碍物，只要所述障碍物存在。在步骤557中，求取多个重要间距值，它们代表包含在所述区 段中的可以分配给障碍物的间距值。在步骤559中，根据重要间距值的数量和质量来确定 用于障碍物的存在的存在程度的值。
[0060] 图6示出根据本发明的一个实施例的在车辆300的周围环境中的障碍物110的示 意图。障碍物110例如可以涉及位于行车道上的对象，当车辆300可能与障碍物110碰撞 时，其可以是对于车辆300的危害。
[0061] 车辆300装配有用于监视车辆的周围环境的设备，如其例如根据图4所描述的 那样。所述设备构造用于监视，以便分析处理间距图像的区段。在图6中，通过开口锥 (Gffnungskege丨_) 636示出间距图像的区段，所述开口锥代表车辆300的立体图像检测 装置的整个开口锥的子集。如此选择所述区段，使得所述区段位于与传感器的预确定的间 距中位于地面上方的预确定的高度h上。基于所述区段可以借助在车辆300上方上安装的 传感器实现碰撞重要分类。
[0062] 以下，根据先前的附图详细阐述本发明的实施例。
[0063] 构建能够实现在所设定的安全目标方面求取不可供使用性和规范漏洞的传感器 模型和系统模型的可能性基本上与所使用的周围环境传感机构、例如传感器332的测量原 理或者解释原理的复杂度相关联。当存在分析处理技术上复杂的周围环境传感器332、例 如立体视频传感器时（其中每时间步要分析处理大量的原始图像像素（典型的数量级是1 百万）），确定分析处理方法，借助所述分析处理方法可以建立在可验证性的意义上相对简 单的传感器模型。在此适用，构成对于系统需要的具有尽可能低的复杂度以及少的且可实 行的假设的周围环境对象假象。在其影响方面清楚地证明例如引起了 "假阳性"的可能存 在的边界和不可供使用性。
[0064]这能够通过用于立体视频传感器332的稳健的分析处理原理实现，所述立体视频 传感器能够在以上所描述的意义上实现简单的可模型化。立体视频传感器332的基本测量 原理是差异地图200的计算，所述差异地图原理上是所包含的图像区域的高分辨的间距图 像，如其在图2中所示出的那样。
[0065]以下，在没有普遍性的限制的情况下从以下出发：自身车辆300始终位于可行驶 的表面上。在绝大多数情形中所述行车道表面、通常沥青行车道可以由立体摄像机形式的 传感器330观测并且可以借助回归方法由差异地图重建。在差异地图200关于分类任务 "碰撞重要的对象110位于行驶通道中"、即对象110分类为障碍物的分析处理方面，分析处 理窗固定在图像110中的中心布置的区段100上，如其在图1中所示出的那样。由此，限 定 与在通过激光雷达射束的测量中类似"锐利的"光学边界。因此，可以通过在所限定的区域 100中视频图像的分析处理实施激光雷达射束几何学的一种仿真。在图6中所示出的开口 锥636例如可以解释为激光雷达射束的仿真。
[0066] 对于碰撞重要分析，提供以障碍物探测器形式的附加地用于清除最近的障碍物 110的设备330并且提供存在程度。这基本上说明，在分析处理窗100中存在的全部差异测 量中的多少处于障碍110上。
[0067]如果障碍物110的存在程度超过一个固定预给定的阈值，则在开始碰撞的情况中 在紧急制动的触发方面考虑障碍物110。障碍物110的间距测量通过通常数千个差异值的 求平均来实现，由此能够实现沿着纵向的车辆轴线的高品质的间距确定。由此，作为所推导 的参量（例如借助卡尔曼滤波器）可以求取纵向的相对速度并且将其用于碰撞可能性的确 定。
[0068]通过所描述的实施例，能够实现用于对象假象构成的简单、稳健的分析处理原理 的实现，所述对象假象构成用于基于传感器技术（立体视频）的紧急制动系统。形象地说， 由此所述测量整体返回到单个间距窗100,类似于"飞行时间（Time of Flight)"分析处理、 即单个激光雷达射束的传播时间分析处理。
[0069]可以实现用于系统释放的保障耗费的降低，所述系统释放例如用于实施紧急制 动，通过可以好地描述并且模型化在关于障碍物110的分类错误方面的不可供使用性、例 如所谓的假阳性的出现。
[0070]仅仅示例性地选择所描述的以及在示图中示出的实施例。可以完全地或者在单个 特征方面相互组合不同实施例。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。此外， 可以重复实施以及以不同于所描述的顺序的顺序实施根据本发明的方法步骤。
【主权项】
1. 一种用于监视车辆（300)的周围环境的方法，所述方法包括以下步骤： 读取（551)关于所述车辆（300)的周围环境的间距图像（200)，其中，所述间距图像 (200)包括多个间距值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器（332)的 情况下实施的关于所述车辆（300)的由所述传感器（332)检测的周围环境的多个间距测量 的结果； 从所述间距图像（200)选择（553)区段（100); 在使用包含在所述区段（100)中的间距值的情况下识别（555)位于所述周围环境中的 障碍物（110); 求取（557)重要间距值的数量和质量，所述重要间距值代表包含在所述区段（100)中 的能够分配给所述障碍物（110)的间距值； 根据所述重要间距值的数量和质量来确定（559)用于所述障碍物（110)的存在的存在 程度的值。2. 根据权利要求1所述的方法，当所述存在程度的值代表所述障碍物（110)的实际存 在时，所述方法具有提供警告信号的步骤。3. 根据权利要求2所述的方法，所述方法具有在使用所述警告信号的情况下检查所述 车辆（300)的为了避免所述车辆（300)和所述障碍物（110)之间的碰撞所需要的紧急制动 的步骤。4. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在选择的步骤（553)中，选择中心地 布置在所述间距图像（200)中的区段作为所述区段（100)。5. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，在选择的步骤（553)中，如此选择所述区 段的面向地面的边缘，使得当位于与所述传感器（332)的预确定间距中的障碍物（110)存 在时所述区段（100)自所述地面上的一个预确定的高度起检测所述障碍物（110)。6. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定的步骤（559)中，根据所述重 要间距值的数量和质量与包含在所述区段中的间距值的总数量之间的比例或者根据所述 重要间距值的数量和质量与在所述区段中存在的其余间距值的数量之间的比例来确定所 述存在程度的值。7. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定的步骤（559)中如此确定所 述存在程度的值，使得当所述重要间距值的数量超过一个阈值时所述存在程度的值说明所 述障碍物（110)的实际存在。8. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，所述方法具有在使用所述重要间距值的情 况下求取与所述障碍物（110)的间距的步骤。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，在求取的步骤中，在使用所述间距的情况下确定 所述障碍物（110)和所述车辆（300)之间的相对速度。10. -种用于实施车辆（300)的紧急制动以使所述车辆（300)和位于所述车辆（300) 的周围环境中的障碍物（110)之间的碰撞被避免或者降低后续伤害的方法，其中，所述方 法包括以下步骤： 实施根据以上权利要求中任一项所述的用于监视所述车辆（300)的周围环境的方法 的步骤（551，553, 555, 557, 559)，以便确定用于所述障碍物（110)的存在的存在程度的值； 根据所述存在程度的值实施所述紧急制动。11. 一种用于监视车辆（300)的周围环境的设备，所述设备具有以下特征： 用于读取关于所述车辆（300)的周围环境的间距图像的装置（451)，其中，所述间距图 像包括多个间距值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器（332)的情况 下实施的关于所述车辆（300)的由所述传感器（332)检测的周围环境的多个间距测量的结 果； 用于从所述间距图像（200)选择区段（100)的装置（453); 用于在使用包含在所述区段（110)中的间距值的情况下识别位于所述周围环境中的 障碍物（110)的装置（455); 用于求取多个重要间距值的装置（457)，所述多个间距值代表包含在所述区段（100) 中的能够分配给所述障碍物（110)的间距值； 用于根据所述重要间距值的数量和质量来确定存在程度的值的装置（459)，所述存在 程度用于所述障碍物（110)的存在。
【专利摘要】本发明涉及用于监视车辆(300)的周围环境的方法。该方法包括读取关于车辆(300)的周围环境的间距图像的步骤，其中间距图像包括多个间距值，它们代表在使用用于立体图像检测的传感器(332)下实施的多个间距测量的结果，所述多个间距测量基于已知的用于计算关于由传感器(332)检测的车辆(300)的周围环境的立体差异地图的方法。在选择的步骤中从间距图像选择区段，而在识别的步骤中在使用包含在区段(100)中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物(110)。在求取的步骤中求取多个重要间距值，它们代表包含在区段中的能够分配给障碍物(110)的间距值。在确定的步骤中根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物(110)的存在的存在程度的值。
【IPC分类】G06K9/20, G06K9/00
【公开号】CN104903915
【申请号】CN201480004468
【发明人】J·桑斯桑戈林, C·丹茨, W·布兰茨
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月14日
【公告号】DE102013200409A1, US20150348270, WO2014108561A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于监视车辆的周围环境的方法和设备以及用于实施车辆的紧急制 动的方法。
【背景技术】
[0002] 基于周围环境传感机构的紧急制动系统越来越多地引入市场。因为在此涉及对车 辆运动的安全紧急的干预，所以实现并且证实非常低的错误率是必要的。所述证实例如可 以通过有代表性的行驶统计学的足够的小时数在记录必须的传感器数据的情况下实现。然 而，对于数据的导入以及对于数据记录和仿真所需要的基础设施而言，这引起高的耗费。在 此，有代表性的行驶耗费通常至少处于数万小时的范围中，然而根据紧急制动系统的干预 强度所要求的小时数也可能高得多。
【发明内容】
[0003] 由此，借助本发明提出根据主权利要求的用于监视车辆的周围环境的方法和设备 以及用于实施车辆的紧急制动的方法。有利的构型由相应的从属权利要求和随后的描述得 出。
[0004] 可以借助立体图像检测装置、例如立体摄像机来监视车辆的周围环境。立体图像 检测装置可以用于间距测量。在使用立体图像检测装置的情况下借助已知的用于计算立体 视频差异地图（Disparitiitskaite)的方法产生的间距图像可以用于识别位于所监视的周 围环境中的障碍物。在此，为了识别障碍物，可以分析处理间距图像的仅仅一个区段。通过 这种方式，可以小地保持立体图像检测装置的分析处理的复杂度。
[0005] 用于监视车辆的周围环境的方法包括以下步骤：
[0006] 读取关于车辆的周围环境的间距图像，其中所述间距图像包括多个间距值，所述 多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由传感器检测的 车辆周围环境的多个间距测量的结果；
[0007] 从间距图像选择区段；
[0008] 在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物；
[0009] 求取重要间距值的数量和质量，所述重要间距值代表包含在区段中的可以分配给 障碍物的间距值；
[0010] 根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物的存在的存在程度的值。
[0011] 间距图像可以代表基于已知的用于计算立体视频差异地图的方法的图像。换言 之，间距图像可以或者可能已经在使用已知的用于计算立体视频差异地图的方法的情况下 构建。间距值的重要性、即间距值视为"重要"还是"不重要"可以如下定义：当间距值位于 具有所限定的长度的间距区间内时，间距值视为"重要"。因此，可以在间距值方面可以检 查，所述间距值是否位于具有所限定的长度的间距区间内。间距值的质量可以是间距值实 际上位于间距区间内的可能性的程度。例如，间距值的质量可能越高，间距值位于间距区间 内的假设就可能越可靠。质量也可以基于副参数（Nebenparameter)，所述副参数例如可以 在差异计算的过程中确定。为了确定障碍物的存在，质量也可以是间距值的品质或者间距 值的可使用性。重要间距值的质量越高，其越指出障碍物的存在。
[0012] 车辆可以涉及机动车、例如载客车辆、载货车辆或者摩托车。周围环境可以是在行 驶方向上位于车辆前方的区域、例如行车道的区段。用于立体图像检测的传感器可以布置 在车辆上。由传感器检测的数据可以在使用适合的分析处理装置的情况下分析处理。可以 给间距图像的每一个像点分配一个间距值。间距图像可以通过这种方式用于确定用于立体 图像检测的传感器和位于由用于立体图像检测的传感器检测的周围环境中的任何障碍物 之间的间距。间距图像可以理解为间距值的分配给图像坐标的索引（Auflistung)。间距图 像可以以数字的形式存在。间距图像或者代表间距图像的数据可以通过至用于立体图像检 测的传感器的接口或者至串联在用于立体图像检测的传感器后方的分析处理装置的接口 读取。间距图像的区段可以涉及间距图像的对于识别障碍物重要的区域。区段也可以称作 分析处理窗。区段例如可以是间距图像的具有例如小于25°、小于15°、小于10°或者小 于5°的纵向和横向的图像角的图像区域。在使用已知的分析处理方法的情况下，可以在使 用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物。尤其可以识别由图像区 域的区段成像的障碍物。障碍物可以涉及静止的或者运动的对象、例如其他车辆。为了能 够给障碍物分配间距值，可以返回到对象识别的方法。给障碍物可能分配越多的具有相应 质量的间距值，障碍物实际存在的可能性可能就越大。障碍物实际存在的可能性越大，存在 程度的值例如可能就越大。
[0013]当存在程度的值代表障碍物的实际存在时，所述方法可以包括提供警告信号的步 骤。警告信号例如可以由车辆的安全系统或者驾驶员辅助系统使用。
[0014] 在使用警告信号的情况下，所述方法可以包括检查车辆的为了避免车辆和障碍物 之间的碰撞所需要的紧急制动的步骤。警告信号例如可以用于检查紧急制动的需求。警告 信号也可用于验证用于触发紧急制动的紧急制动信号。
[0015] 在选择的步骤中，可以选择中心地布置在间距图像中的区段作为所述区段。所述 区段可以固定地预给定。通过这种方式可以简化间距图像的分析处理。
[0016] 在选择的步骤中，可以如此选择区段的朝向地面的边缘，使得当位于与传感器的 预确定的间距中的障碍物存在时所述区段自地面上的一个预确定的高度起检测障碍物。由 此，可以考虑所谓的碰撞重要性高度。通过这种方式可以通过所述区段检测障碍物，由于所 述障碍物靠近车辆以及其大小所以障碍物示出对于车辆的直接危险。
[0017] 在确定的步骤中，可以根据重要间距值的数量和质量与包含在区段中的间距值的 总数量之间的比例或者根据重要间距值的数量和质量与在区段中存在的其余间距值的数 量之间的比例来确定存在程度的值。通过这种方式可以非常简单且快速地确定所述值。此 外，可以通过有效间距值的数量和分布作出关于存在程度的统计品质的另一陈述，所述有 效间距值通常处于数千的范围中。
[0018] 在确定的步骤中，例如可以如此确定存在程度的值，使得当重要间距值的数量超 过一个阈值时存在程度的值说明障碍物的实际存在。在确定的步骤中，也可以如此确定存 在程度的值，使得当具有足够质量的重要间距值的数量与在区段中存在的其余间距值的数 量之间的比例超过一个阈值时存在程度的值说明障碍物的实际存在。因此，可以通过简单 的阈值比较来确定存在还是不存在障碍物。此外，可以借助有效间距值的分布来计算标准 偏差，所述标准偏差可以附加地考虑为用于存在程度的有效性的阈值。
[0019] 在使用重要间距值的情况下，所述方法可以包括求取与障碍物的间距的步骤。因 此，间距图像可以附加地用于车辆和障碍物之间的距离确定。
[0020] 在求取的步骤中，可以在使用间距的情况下来确定障碍物和车辆之间的相对速 度。为此，例如可以根据时间连续检测的间距图像来求取与障碍物的多个间距。可以根据 所述多个间距和检测间距图像的时间点来求取相对速度。关于相对速度的信息例如可以作 出对必要的紧急制动的判断。
[0021] 为了紧急制动系统的系统释放（Systemfreigabe)，例如可以根据已验证的传感器 模型或者系统模型在比由立体图像检测装置总共产生的数据库更小的数据库上应用这种 方法。
[0022] 通过相关限制和简化、如以碰撞重要高度位于行驶道表面上的"分析处理窗"的 限定以及用于求取存在程度的简单且具有统计说服力的方法的限定，可以在其影响危急性 (例如"假阳性（False Positives)"）方面比对于整个立体图像检测区域能够实现的那样 更好地模型化系统的干扰、例如由周围环境影响（雨、雾、雪等）引起的干扰。在这个意义 上，所提出的用于分析处理立体图像检测装置的方法是已知的简单且容易验证的传感器原 理、即单射束激光雷达几何学的一种仿真（参见以下）。
[0023] 由此，为了系统释放需要的行驶小时基本上可以限制到由模型知识分级为"重要" 的条件和情况上或者通过存在的先验知识部分地或者如有必要完全地避免。所需要的模 型知识可以原理性地或者借助有针对性的用于在重要干扰方面求取系统特性的测试系列 (Versuchsreihe)生成。因此，可以建立好理解且有效的统计模型，所述统计模型能够实现 在所设定的安全目标方面求取系统特性。在这个意义上，验证和释放偏到例如ESP或者安 全气囊系统的方式的方向上。在ESP的情形中，例如检查所限定的包含相应的极限场景的 行驶操作目录。由此，用于系统释放的大量施加的现场测试（Feld-Erprobung)可能仅仅以 限制的形式需要或者在最好的情况下根本不再需要。
[0024] 所描述的方式是创新，因为对于基于分析处理技术上复杂的周围环境传感器、例 如视频传感机构或者雷达传感机构的驾驶员辅助系统而言由于要建立的周围环境模型的 高复杂性和由此引起的多种不可供使用性所述模型迄今不存在。相应复杂的模型（驾驶员 辅助信号处理链）通常包含不能实现关于实现所设定的安全目标的陈述的不可供使用性 或者规范漏洞（Spezifikations-LUcken)。例如如果使用雷达传感器，则所述复杂性在于， 在所有统计重要的行驶情况中不能完全模型化环绕的雷达反射的所有对象的全部向回散 射行为。
[0025] 由此的例外可以是具有在所限制的分类任务方面非常简单的测量原理或者环境 解释原理的基于周围环境传感器的驾驶员辅助系统。因此，可以使用单射束激光雷达作为 周围环境传感器，其中通过可简单、稳健且好地模型化的测量原理实现分类任务"碰撞重要 的对象位于驾驶通道中"。核心特征可以是"锐利的"射束几何学以及"飞行时间（Time of Flight) "间距测量，通过所述射束几何学实现以碰撞重要高度限定的位于行车道表面上的 "分析处理窗"。可以好地模型化并且评估可能导致潜在的"假阳性"的测量原理的不可供 使用性、例如环境影响或者伸入到传感器射束中的有叶的树枝，而不是复杂的信号处理的 结果。
[0026]用于实施车辆的紧急制动以使车辆和位于车辆的周围环境中的障碍物的碰撞被 避免或者降低后续伤害的方法包括以下步骤：
[0027] 实施用于监视车辆的周围环境的所述方法的步骤，以便确定用于障碍物的存在的 存在程度的值；
[0028] 根据存在程度的值实施紧急制动；
[0029] 因此，可以实现用于立体视频紧急制动系统的有效的可验证性的分析处理方法。
[0030] 用于监视车辆的周围环境的设备具有以下特征：
[0031] 用于读取关于车辆的周围环境的间距图像的装置，其中间距图像包括多个间距 值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由传感器 检测的车辆周围环境的多个间距测量的结果；
[0032] 用于从间距图像选择区段的装置；
[0033] 用于在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物的装 置；
[0034] 用于求取重要间距值的数量和质量的装置，所述重要间距值代表包含在区段中的 可以分配给障碍物的间距值；
[0035] 用于根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物的存在的存在程度的值的 装置。
[0036] 用于确定的装置还可以构造用于，根据间距分布的分析处理来确定存在程度的 值。所述间距分布可以是间距值的分布。
[0037] 所述设备的装置可以用于，实现用于监视车辆的周围环境的所述方法的步骤。
[0038] 用于实施车辆的紧急制动以避免车辆和处于车辆的周围环境中的障碍物之间的 碰撞的设备还可以包括用于根据存在程度的值实施紧急制动的装置。
[0039] 在此，设备可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号的 电设备。所述设备可以具有可能按照硬件方式和/或按照软件方式构造的接口。当按照硬 件方式构造时，所述接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，其包含所述设备的不同功 能。然而，所述接口也可能是单独的集成电路或者至少部分地由分立的组件组成。当按照 软件方式构造时，所述接口可以是例如在微控制器上与其他软件模块并存的软件模块。
[0040] 计算机程序广品也是有利的，其具有程序代码，其存储在机器可读的载体 例 如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在计算机或设备上实施所述程序 产品时实施根据以上所述的实施方式中任一种所述的方法。因此，所述方法的限定在所述 程序代码中的步骤可以由计算机或者所述设备的装置实现。
【附图说明】
[0041] 以下根据附图示例性地详细阐述本发明。附图示出：
[0042] 图1 :车辆周围环境的图像的区段的示意图；
[0043] 图2:间距图像的示图；
[0044] 图3 :具有用于监视车辆的周围环境的设备的车辆的示意图；
[0045] 图4 :用于监视车辆的周围环境的设备的示意图；
[0046] 图5 :用于监视车辆的周围环境的方法的流程图；
[0047] 图6 :车辆的周围环境中的障碍物的示意图。
[0048] 在本发明的优选实施例的随后描述中，对于在不同附图中所示出的且相似作用的 元素使用相同或相似的参考标记，其中放弃所述元素的重复描述。
【具体实施方式】
[0049] 图1示出根据本发明的一个实施例的车辆周围环境的图像102的区段100的示意 图。图像102可以是由用于立体图像检测的传感器检测的图像。图像102示出行车道的位 于车辆的前方区域中的区段和位于行车道上的其他车辆110。其他车辆110可以涉及在所 述车辆前方行驶的车辆。所述其他车辆110可以通过由用于立体图像检测的传感器检测的 间距图像的分析处理识别出。在间距图像中，可以给图像102的在图1中所示出的像点中 的每一个分配一个间距值。间距值可以代表用于立体图像检测的传感器和通过相应像点所 示出的对象区段之间的间距。所述间距值可以借助已知的方法由立体图像通过所分配的差 异地图的计算求取。
[0050] 根据所述实施例，区段100中心地布置在图像102中。区段100例如可以包括整 个图像 102的小于20%。根据所述实施例，区段100是矩形的、例如正方形的。
[0051] 当其他车辆110位于具有用于立体图像检测的传感器的车辆前方的碰撞重要的 间距中时，区段100在图像102中的位置如此选择，使得其他车辆110通过区段100成像。 在碰撞重要的间距中，根据其他车辆110和所述车辆之间的相对速度可能需要车辆的紧急 制动，以便避免与其他车辆110的碰撞。
[0052] 为了识别其他车辆110或者一般而言车辆的周围环境中的障碍物，可以分析处理 图像的区段100,所述区段以下也称作分析处理窗。在此，可以在所限定的分析处理窗中实 现分配给图像102的立体视频差异地图的分析处理。
[0053] 图2示出根据本发明的一个实施例的间距图像200的示图。间距图像200以下也 称作为差异地图。间距图像200可以基于由用于立体图像检测的传感器检测的数据。间距 图像200可以相应于所示出的图像的根据图1所描述的区段，然而在车辆的周围环境的另 一情况中。在此示出以"茂密的"的差异地图形式的间距图像200。可以在间距图像200中 识别出的不同的亮度区域相应于不同的间距值。因此，例如可以给区域221中的像点分配 比区域222中的像点更大的间距值。
[0054] 图3示出根据本发明的一个实施例的具有用于监视车辆300的周围环境的设备 330的车辆300的示意图。车辆300具有用于立体图像检测的传感器332。传感器332可 以涉及立体视频传感器。传感器332构造用于以图像角334检测车辆330的周围环境的图 像。基于以图像角334检测的图像数据可以求取多个包括间距值的间距图像。所述间距图 像可以由用于监视车辆300的周围环境的设备330通过适合的接口读取。当所述障碍物位 于间距图像的由所述区段覆盖的区域中时，根据间距图像的区段可以识别位于车辆300的 周围环境中的障碍物。设备300构造用于，根据间距图像的区段识别所述障碍物并且确定 用于存在程度的值，所述存在程度可以是障碍物的实际存在的可能性。所述区段例如可以 中心地布置在间距图像中。所述区段例如可以包括间距图像的由用于立体图像检测的传感 器332以图像角336检测的区域，所述图像角覆盖图像角334的部分范围。
[0055] 设备330可以构造用于通过接口输出用于存在程度的值。根据另一实施例，设备 330构造用于进一步处理用于存在程度的值并且例如根据用于存在程度的所述值来确定警 告信号并且将其通过适合的接口输出到可选择的装置340上以实施车辆300的紧急制动。 因此，设备330可以是立体图像紧急制动系统的一部分。
[0056] 图4示出根据本发明的一个实施例的用于监视车辆的周围环境的设备330的示意 图。在此，可以涉及根据图3所描述的设备330。
[0057] 设备330具有装置451，所述装置构造用于读取关于车辆的周围环境的间距图像。 间距图像可以根据用于立体图像检测的传感器的数据产生并且具有多个间距值。可以给 间距图像的每一个图像区域、例如每一个像点分配一个间距值。所述设备330还具有装置 453,所述装置构造用于从间距图像选择区段。所述区段可以涉及根据图3所描述的区段。 装置455构造用于在使用包含在区段中的间距值的情况下识别位于环境中的障碍物。装置 457构造用于求取多个重要间距值，所述多个间距值代表包含在所述区段中的可以分配给 障碍物的间距值。这可以通过具有足够质量的相应间距值的简单计数来实现。装置459构 造用于确定用于障碍物的存在的存在程度的至，即在使用重要间距值的数量和质量的情况 下。装置459例如可以构造用于通过阈值比较的实施来求取存在程度的值。为此，可以将 重要间距值的数量和质量或者将重要间距值的数量和质量与所述区段的间距值的总数量 或者与所述区段的剩余间距值的比例与一个或多个阈值进行比较。
[0058] 图5示出根据本发明的一个实施例的用于监视车辆的周围环境的方法的流程图。 例如在使用根据图4所描述的设备的装置的情况下实施所述方法。
[0059] 所述方法具有读取关于车辆的周围环境的间距图像的步骤551。在此，间距图像 可以包括多个间距值，它们代表在使用用于立体图像检测的传感器的情况下实施的关于由 传感器检测的车辆周围环境的多个间距测量的结果。在步骤553中实现从间距图像选择区 段，而在步骤555中在使用包含在所述区段中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障 碍物，只要所述障碍物存在。在步骤557中，求取多个重要间距值，它们代表包含在所述区 段中的可以分配给障碍物的间距值。在步骤559中，根据重要间距值的数量和质量来确定 用于障碍物的存在的存在程度的值。
[0060] 图6示出根据本发明的一个实施例的在车辆300的周围环境中的障碍物110的示 意图。障碍物110例如可以涉及位于行车道上的对象，当车辆300可能与障碍物110碰撞 时，其可以是对于车辆300的危害。
[0061] 车辆300装配有用于监视车辆的周围环境的设备，如其例如根据图4所描述的 那样。所述设备构造用于监视，以便分析处理间距图像的区段。在图6中，通过开口锥 (Gffnungskege丨_) 636示出间距图像的区段，所述开口锥代表车辆300的立体图像检测 装置的整个开口锥的子集。如此选择所述区段，使得所述区段位于与传感器的预确定的间 距中位于地面上方的预确定的高度h上。基于所述区段可以借助在车辆300上方上安装的 传感器实现碰撞重要分类。
[0062] 以下，根据先前的附图详细阐述本发明的实施例。
[0063] 构建能够实现在所设定的安全目标方面求取不可供使用性和规范漏洞的传感器 模型和系统模型的可能性基本上与所使用的周围环境传感机构、例如传感器332的测量原 理或者解释原理的复杂度相关联。当存在分析处理技术上复杂的周围环境传感器332、例 如立体视频传感器时（其中每时间步要分析处理大量的原始图像像素（典型的数量级是1 百万）），确定分析处理方法，借助所述分析处理方法可以建立在可验证性的意义上相对简 单的传感器模型。在此适用，构成对于系统需要的具有尽可能低的复杂度以及少的且可实 行的假设的周围环境对象假象。在其影响方面清楚地证明例如引起了 "假阳性"的可能存 在的边界和不可供使用性。
[0064]这能够通过用于立体视频传感器332的稳健的分析处理原理实现，所述立体视频 传感器能够在以上所描述的意义上实现简单的可模型化。立体视频传感器332的基本测量 原理是差异地图200的计算，所述差异地图原理上是所包含的图像区域的高分辨的间距图 像，如其在图2中所示出的那样。
[0065]以下，在没有普遍性的限制的情况下从以下出发：自身车辆300始终位于可行驶 的表面上。在绝大多数情形中所述行车道表面、通常沥青行车道可以由立体摄像机形式的 传感器330观测并且可以借助回归方法由差异地图重建。在差异地图200关于分类任务 "碰撞重要的对象110位于行驶通道中"、即对象110分类为障碍物的分析处理方面，分析处 理窗固定在图像110中的中心布置的区段100上，如其在图1中所示出的那样。由此，限 定 与在通过激光雷达射束的测量中类似"锐利的"光学边界。因此，可以通过在所限定的区域 100中视频图像的分析处理实施激光雷达射束几何学的一种仿真。在图6中所示出的开口 锥636例如可以解释为激光雷达射束的仿真。
[0066] 对于碰撞重要分析，提供以障碍物探测器形式的附加地用于清除最近的障碍物 110的设备330并且提供存在程度。这基本上说明，在分析处理窗100中存在的全部差异测 量中的多少处于障碍110上。
[0067]如果障碍物110的存在程度超过一个固定预给定的阈值，则在开始碰撞的情况中 在紧急制动的触发方面考虑障碍物110。障碍物110的间距测量通过通常数千个差异值的 求平均来实现，由此能够实现沿着纵向的车辆轴线的高品质的间距确定。由此，作为所推导 的参量（例如借助卡尔曼滤波器）可以求取纵向的相对速度并且将其用于碰撞可能性的确 定。
[0068]通过所描述的实施例，能够实现用于对象假象构成的简单、稳健的分析处理原理 的实现，所述对象假象构成用于基于传感器技术（立体视频）的紧急制动系统。形象地说， 由此所述测量整体返回到单个间距窗100,类似于"飞行时间（Time of Flight)"分析处理、 即单个激光雷达射束的传播时间分析处理。
[0069]可以实现用于系统释放的保障耗费的降低，所述系统释放例如用于实施紧急制 动，通过可以好地描述并且模型化在关于障碍物110的分类错误方面的不可供使用性、例 如所谓的假阳性的出现。
[0070]仅仅示例性地选择所描述的以及在示图中示出的实施例。可以完全地或者在单个 特征方面相互组合不同实施例。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。此外， 可以重复实施以及以不同于所描述的顺序的顺序实施根据本发明的方法步骤。
【主权项】
1. 一种用于监视车辆（300)的周围环境的方法，所述方法包括以下步骤： 读取（551)关于所述车辆（300)的周围环境的间距图像（200)，其中，所述间距图像 (200)包括多个间距值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器（332)的 情况下实施的关于所述车辆（300)的由所述传感器（332)检测的周围环境的多个间距测量 的结果； 从所述间距图像（200)选择（553)区段（100); 在使用包含在所述区段（100)中的间距值的情况下识别（555)位于所述周围环境中的 障碍物（110); 求取（557)重要间距值的数量和质量，所述重要间距值代表包含在所述区段（100)中 的能够分配给所述障碍物（110)的间距值； 根据所述重要间距值的数量和质量来确定（559)用于所述障碍物（110)的存在的存在 程度的值。2. 根据权利要求1所述的方法，当所述存在程度的值代表所述障碍物（110)的实际存 在时，所述方法具有提供警告信号的步骤。3. 根据权利要求2所述的方法，所述方法具有在使用所述警告信号的情况下检查所述 车辆（300)的为了避免所述车辆（300)和所述障碍物（110)之间的碰撞所需要的紧急制动 的步骤。4. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在选择的步骤（553)中，选择中心地 布置在所述间距图像（200)中的区段作为所述区段（100)。5. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，在选择的步骤（553)中，如此选择所述区 段的面向地面的边缘，使得当位于与所述传感器（332)的预确定间距中的障碍物（110)存 在时所述区段（100)自所述地面上的一个预确定的高度起检测所述障碍物（110)。6. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定的步骤（559)中，根据所述重 要间距值的数量和质量与包含在所述区段中的间距值的总数量之间的比例或者根据所述 重要间距值的数量和质量与在所述区段中存在的其余间距值的数量之间的比例来确定所 述存在程度的值。7. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定的步骤（559)中如此确定所 述存在程度的值，使得当所述重要间距值的数量超过一个阈值时所述存在程度的值说明所 述障碍物（110)的实际存在。8. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，所述方法具有在使用所述重要间距值的情 况下求取与所述障碍物（110)的间距的步骤。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，在求取的步骤中，在使用所述间距的情况下确定 所述障碍物（110)和所述车辆（300)之间的相对速度。10. -种用于实施车辆（300)的紧急制动以使所述车辆（300)和位于所述车辆（300) 的周围环境中的障碍物（110)之间的碰撞被避免或者降低后续伤害的方法，其中，所述方 法包括以下步骤： 实施根据以上权利要求中任一项所述的用于监视所述车辆（300)的周围环境的方法 的步骤（551，553, 555, 557, 559)，以便确定用于所述障碍物（110)的存在的存在程度的值； 根据所述存在程度的值实施所述紧急制动。11. 一种用于监视车辆（300)的周围环境的设备，所述设备具有以下特征： 用于读取关于所述车辆（300)的周围环境的间距图像的装置（451)，其中，所述间距图 像包括多个间距值，所述多个间距值代表在使用用于立体图像检测的传感器（332)的情况 下实施的关于所述车辆（300)的由所述传感器（332)检测的周围环境的多个间距测量的结 果； 用于从所述间距图像（200)选择区段（100)的装置（453); 用于在使用包含在所述区段（110)中的间距值的情况下识别位于所述周围环境中的 障碍物（110)的装置（455); 用于求取多个重要间距值的装置（457)，所述多个间距值代表包含在所述区段（100) 中的能够分配给所述障碍物（110)的间距值； 用于根据所述重要间距值的数量和质量来确定存在程度的值的装置（459)，所述存在 程度用于所述障碍物（110)的存在。
【专利摘要】本发明涉及用于监视车辆(300)的周围环境的方法。该方法包括读取关于车辆(300)的周围环境的间距图像的步骤，其中间距图像包括多个间距值，它们代表在使用用于立体图像检测的传感器(332)下实施的多个间距测量的结果，所述多个间距测量基于已知的用于计算关于由传感器(332)检测的车辆(300)的周围环境的立体差异地图的方法。在选择的步骤中从间距图像选择区段，而在识别的步骤中在使用包含在区段(100)中的间距值的情况下识别位于周围环境中的障碍物(110)。在求取的步骤中求取多个重要间距值，它们代表包含在区段中的能够分配给障碍物(110)的间距值。在确定的步骤中根据重要间距值的数量和质量来确定用于障碍物(110)的存在的存在程度的值。
【IPC分类】G06K9/20, G06K9/00
【公开号】CN104903915
【申请号】CN201480004468
【发明人】J·桑斯桑戈林, C·丹茨, W·布兰茨
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月14日
【公告号】DE102013200409A1, US20150348270, WO2014108561A1
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