用于车辆护航的间隙测量制造技术

描述了用于识别一组距离测量场景中的特定车辆(例如，编队同伴)的后部和/或用于跟踪这种车辆的后部的各种方法、控制器和算法。所描述的技术可以结合各种不同的距离测量技术使用，包括雷达、激光雷达、基于相机的距离测量单元等。所描述的方法非常适合在包括牵引

【技术实现步骤摘要】
用于车辆护航的间隙测量
[0001]本申请是申请日为2017年10月26日、题为“用于车辆护航的间隙测量”的中国专利技术专利申请No.201780081508.0(PCT国际申请No.PCT/US2017/058477)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求均于2017年5月9日提交的15/590,715和15/590,803号美国申请以及2016年11月2日提交的PCT/US2016/060167号PCT申请的优先权，其中每一个都通过引用整体并入本文。


[0004]本专利技术总地涉及用于使车辆能够使用自动或部分自动控制来安全地彼此紧密跟随的系统和方法。

技术介绍

[0005]近年来，在自动和半自动驾驶车辆领域已经取得了重大进展。车辆自动化的一个部分涉及使车辆能够以安全、高效且方便的方式紧密地跟随在一起的车辆护航系统。紧密跟随在另一车辆后面具有显著的燃料节省的益处，但是在由驾驶员来手动进行时通常是不安全的。一种类型的车辆护航系统有时被称为车辆编队系统，其中第二个和潜在的附加车辆受到自动或半自动控制来以安全的方式紧密跟随引领车辆。
[0006]在车辆编队和护航系统中，对车辆之间的距离的理解是非常重要的控制参数，并且可以使用多个不同的独立机制来确定车辆之间的距离。这些可以包括雷达系统、在车辆之间传输绝对或相对位置数据(例如，GPS或其他GNSS数据)、激光雷达(LIDAR)系统、相机等。当在编队类型应用中使用雷达时出现的挑战是，必须从雷达反射的潜在模糊的集合中可靠地识别同伴车辆并且在不断变化的条件下跟踪同伴车辆。本申请描述了用于基于车辆雷达数据来识别和跟踪特定车辆的技术，这些技术非常适合于编队、护航和其他自动或半自动驾驶应用。

技术实现思路

[0007]描述了用于识别一组距离测量场景中的特定车辆(例如，编队同伴)的后部和/或用于跟踪这种车辆的后部的各种方法、控制器和算法。所描述的技术可以结合各种不同的距离测量技术来使用，包括雷达、激光雷达、声纳单元或任何其他渡越时间距离测量传感器、基于相机的距离测量单元等。
[0008]在一个方面，接收雷达(或其他距离测量)场景，并且至少部分地通过将其表示的相应检测对象的相对位置以及在一些情况下这样的检测对象的相对速度与第一车辆的估计位置(和相对速度)进行比较来识别第一车辆点候选项。基于其表示的检测对象与第一车辆的估计位置的相应距离来对第一车辆点候选项进行分类。针对多个样本重复分类，使得分类的第一车辆点候选项包括来自多个连续样本的候选项。然后，至少部分地基于第一车辆点候选项的分类来识别第一车辆的后部。然后，可以在第二车辆的控制中使用所识别的
第一车辆的后部或至少部分地基于所识别的第一车辆的后部而确定的有效车辆长度。
[0009]在一些实施例中，在第一车辆的估计位置周围概念地施加边界框，并且不位于边界框内的测量系统对象点不被认为是第一车辆点候选项。在一些实施例中，边界框限定超过第一车辆的最大预期尺寸的区域。
[0010]在一些实施例中，对车辆的相对速度与相关联的速度不确定性一起进行估计。在这样的实施例中，以不在估计速度的速度不确定性内的相对速度移动的该组检测对象点内的对象点不被认为是第一车辆点候选项。
[0011]在一些实施例中，分类第一车辆点候选项包括用第一车辆点候选项来填充直方图。直方图包括多个区间，其中每个区间表示相对于第一车辆的估计位置的纵向距离范围。在这样的实施例中，可以在直方图包含至少预定数量的第一车辆点候选项之后进行第一车辆的后部的识别。在一些实施例中，将聚类算法(例如，修正均值漂移算法)应用于第一车辆点候选来识别第一车辆点候选项中的一个或多个聚类。在这样的实施例中，可以选择最接近第二车辆的包括至少预定阈值百分比或预定数量的第一车辆雷达点候选项的聚类来表示第一车辆的后部。
[0012]在一些实施例中，使用卡尔曼滤波来估计第一车辆的位置。
[0013]在另一方面，描述了一种使用安装在跟随车辆上的距离测量单元来跟踪特定引领车辆的方法。在该实施例中，从雷达(或其他距离测量)单元获得当前雷达(或其他距离测量)样本。当前距离测量样本包括一组零个或更多个对象点。并行地，获得对应于当前样本的引领车辆的状态的当前估计。当前状态估计包括一个或多个状态参数，其可以包括(但不限于)位置参数(比如引领车辆的当前相对位置)、速度参数(比如引领车辆的当前相对速度)和/或其他位置和/或定向相关参数。
[0014]引领车辆的状态的当前估计具有相关联的状态不确定性，并且不考虑来自当前距离测量样本的任何信息。关于对象点中的任何一个是否与状态不确定性内的引领车辆的估计状态匹配进行确定。如果是，则选择与引领车辆的估计状态最佳匹配的匹配对象点作为引领车辆的测量状态。然后引领车辆的测量状态用于确定对应于下一顺序样本的引领车辆的状态的下一顺序估计。多次重复上述步骤，从而跟踪引领车辆。引领车辆的测量状态可以用于控制车辆中的一个或两个，例如在车辆编队或护航系统的情况下，用于至少部分自动地控制跟随车辆来维持引领车辆与跟随车辆之间的期望间隙。
[0015]在一些实施例中，每个样本对于对象点中每一个指示对应于这样的对象点的检测对象的位置(相对于距离测量单元)。引领车辆的状态的每个当前估计包括引领车辆的(相对)位置的当前估计，并且具有相关联的位置不确定性。为了被认为是有效的测量结果，所选择的匹配对象点必须在位置不确定性内匹配引领车辆的估计位置。在一些实施方式中，引领车辆的位置的当前估计估计引领车辆的后部的当前位置。
[0016]在一些实施方式中，每个样本对于对象点中每一个指示对应于这样的对象点的检测对象的相对速度(相对于距离测量单元)。引领车辆的状态的每个当前估计包括引领车辆的相对速度的当前估计，并且具有相关联的速度不确定性。为了被认为是有效的测量，所选择的匹配对象点必须在速度不确定性内匹配引领车辆的估计相对速度。
[0017]在一些实施例中，当特定距离测量样本中没有雷达对象点在状态不确定性内与引领车辆的估计状态匹配时，则对于引领车辆的位置的下一顺序估计增加状态不确定性。
[0018]在一些实施例中，至少部分地基于检测到的引领车辆和跟随车辆的GNSS位置来周期性地接收全球导航卫星系统(GNSS)位置更新。每次接收到车辆GNSS位置更新时，基于这样的位置更新来更新引领车辆的估计状态和状态不确定性。
[0019]在一些实施例中，至少部分地基于检测到的引领车辆和跟随车辆的车轮速度来周期性地接收车辆速度更新。每次接收到车辆速度更新时，基于这样的引领车辆速度更新来更新引领车辆的估计状态和状态不确定性。
[0020]在另一方面，描述了用于融合从不同车辆获得的传感器数据以用于对特定车辆进行至少部分自动的各种方法、控制器和算法。所描述的技术非常适合与各种不同的车辆控制应用结合使用，包括编队、护航和其他连接式驾驶应用。
[0021]在一个方面，在第一车辆和第二车辆行驶时，使用第一车辆上的第一传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用安装在跟随车辆上的距离测量单元来跟踪特定引领车辆的方法，所述方法包括：(a)从所述距离测量单元获得当前样本，所述当前样本包括一组零个或更多个对象点；(b)获得对应于所述当前样本的引领车辆的状态的当前估计，其中，所述引领车辆的状态的所述当前估计具有相关联的状态不确定性并且不考虑来自所述当前样本的任何信息；(c)确定是否所述对象点中的任何一个在所述状态不确定性内与所述引领车辆的估计状态匹配；和(d)当所述对象点中的至少一个在所述状态不确定性内与所述引领车辆的估计状态匹配时，选择与所述引领车辆的估计状态最佳匹配的匹配对象点作为所述引领车辆的测量状态，并且在对与下一顺序样本相对应的所述引领车辆的状态的下一顺序估计中使用所述引领车辆的测量状态；和多次重复步骤(a)
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(d)，从而跟踪所述引领车辆。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当特定样本中没有对象点在所述状态不确定性内与所述引领车辆的估计状态匹配时，则对于所述引领车辆的状态的下一顺序估计增加所述状态不确定性。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述估计状态包括多个状态参数，所述状态参数包括位置参数、速度参数和定向参数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述当前状态估计包括多个状态参数，所述状态参数包括指示所述引领车辆相对于所述跟随车辆的位置的位置参数和指示所述引领车辆相对于所述跟随车辆的速度的速度参数。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括至少部分地自动控制所述跟随车辆以保持所述引领车辆与所述跟随车辆之间的期望间隙，并且其中，每个所选择的对象点与所述距离测量单元具有相关联的纵向距离，并且其中，所述相关联的纵向距离由间隙控制器处理，所述间隙控制器负责将所述期望间隙维持为从所述距离测量单元到所述引领车辆的后部的当前测量纵向距离。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：每个样本指示所述对象点中每一个的位置；并且所述引领车辆的状态的每个当前估计包括所述引领车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥斯丁，
申请(专利权)人：佩路通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：