專利名稱：防撞系統(tǒng)與使用數(shù)據(jù)融合檢測高架橋位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛防撞與緩解系統(tǒng)，并且尤其涉及基于數(shù)字地圖與傳 感的防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)融合來識別高架橋并修正危險評價算法， 以使得保持足夠的預(yù)警距離，并且降低錯誤警報。
背景技術(shù)：
在車輛的防撞與預(yù)警系統(tǒng)的當(dāng)前實(shí)現(xiàn)中主要關(guān)注的是，該系統(tǒng)典型 地存在顯著數(shù)量的錯誤警報(即，對實(shí)際上不在車輛路線內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行 緊急碰撞的預(yù)警)。這種關(guān)注尤其由于固定目標(biāo)的接近、準(zhǔn)確預(yù)測先前路 線中的當(dāng)前限制以及雷達(dá)不能分辨不同高度目標(biāo)而永久存在。傳統(tǒng)系統(tǒng) 中的錯誤警報通常是由于高架橋、路旁的郵筒、陳舊的車輛等所造成的。高架橋是各種原因中特別關(guān)注的。第一，它們大量存在于州際高速 公路與其他干道上。第二，它們典型地橫跨具有相對較高速限制的干路 的路線。第三，很難從形成真正潛在碰撞的路線內(nèi)目標(biāo)中區(qū)分出它們。 第四，可能是最關(guān)注的，當(dāng)確定為真正的潛在碰撞而不是高架橋時，分 析逼近目標(biāo)的信號強(qiáng)度趨勢的當(dāng)前高架橋檢測算法通常不能提供足夠的 預(yù)警距離。關(guān)于后者， 一旦檢測到目標(biāo)處于初始閾值距離，則評估雷達(dá)返回信號強(qiáng)度在多個遞減的距離(參見，圖1至3a)中的趨勢，以確定特征信 號圖像。然而，由于獲得趨勢數(shù)據(jù)的必要性，因此在這種方式以及相似 的方式下的高架橋確定經(jīng)常導(dǎo)致在更短的"確切檢測"距離處發(fā)出預(yù)警， 有時短到如60米。應(yīng)該知道的是，為了使得車輛在到達(dá)目標(biāo)之前停止， 以70mph (31米/秒)的速度運(yùn)動的車輛所需要的預(yù)警距離為150米或更 長(假定反應(yīng)時間為1秒，減速度為0.4g)。因此，為了獲得高效的防撞系統(tǒng)，必須向操作者提供可靠且有效的 預(yù)警距離，因此，該系統(tǒng)必須能夠及時區(qū)分由高架橋所產(chǎn)生的錯誤關(guān)注 與由真正的路線內(nèi)目標(biāo)所產(chǎn)生的潛在碰撞。發(fā)明內(nèi)容針對傳統(tǒng)防撞與緩解系統(tǒng)所產(chǎn)生的這些或其他關(guān)注，本發(fā)明提出了 一種改進(jìn)的防撞系統(tǒng)，其利用數(shù)據(jù)融合來更加迅速與準(zhǔn)確地確定高架橋 的存在。本發(fā)明的第一方面涉及一種適用于主車輛的供操作者使用的防撞系 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一個傳感器，該傳感器配置成檢測位于距離車輛 最小閾值距離處的目標(biāo)，以便于確定被檢測目標(biāo)的位置；以及地圖數(shù)據(jù) 庫，該地圖數(shù)據(jù)庫包括多個交叉鏈路(link),并且指示了高架橋位置。 該系統(tǒng)進(jìn)一步包括定位器裝置，該定位器裝置與地圖數(shù)據(jù)庫通信連接， 并且配置成在地圖數(shù)據(jù)庫中檢測車輛的當(dāng)前位置坐標(biāo)。最后，該系統(tǒng)包 括電子控制單元，該電子控制單元與所述傳感器、數(shù)據(jù)庫以及裝置通信 連接，并且可編程地配置成自動執(zhí)行預(yù)警評價算法；將被檢測的目標(biāo) 位置與高架橋位置相比較，以便于確定被檢測的目標(biāo)位置是否位于通常 高架橋位置；當(dāng)被檢測的目標(biāo)位置位于通常的高架橋位置時，修改預(yù)警 評價算法；以及當(dāng)算法的執(zhí)行檢測到潛在碰撞時，使得產(chǎn)生操作者可覺 察的預(yù)警或啟動緩解操作。本發(fā)明的第二方面涉及一種修改該系統(tǒng)的第一預(yù)警評價算法的方 法，以便于降低由高架橋產(chǎn)生的錯誤警報，同時保持足夠的預(yù)警距離。 該方法通常開始于自動確定當(dāng)前位置坐標(biāo)及車輛頭部方向和從數(shù)據(jù)庫檢 索車輛前方預(yù)定的附近區(qū)域內(nèi)至少一個高架橋位置的位置坐標(biāo)的步驟。 接下來，檢測位于距離車輛至少最小閾值距離處的逼近目標(biāo)，并且確定 目標(biāo)的檢測位置坐標(biāo)。將該檢測位置坐標(biāo)與來自數(shù)據(jù)庫的所述至少一個 高架橋位置的位置坐標(biāo)相比較。最后，如果檢測的坐標(biāo)通常地與數(shù)據(jù)庫 高架橋位置的位置坐標(biāo)相匹配，則執(zhí)行第二算法，并且如果檢測的坐標(biāo) 與數(shù)據(jù)庫高架橋位置的位置坐標(biāo)不相匹配，則執(zhí)行第三算法，其中所述 第三算法可在比第二算法更短的周期中執(zhí)行，并且第二算法可在比第一 算法更短的周期中執(zhí)行。應(yīng)該理解與知道的是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了許多優(yōu)勢， 包括例如進(jìn)一步利用預(yù)先存在的車載導(dǎo)航以及地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，能夠更 加高效、可靠并且準(zhǔn)確地確定高架橋，允許全雷達(dá)范圍用于預(yù)警或緩解，并且增加使用多個重疊傳感器情況下的冗余性。本發(fā)明的其他方面及優(yōu) 勢將通過以下對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明與附圖變得顯而易見。


以下將參照所附附圖，將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其中圖1為檢測逼近目標(biāo)(高架橋)的車輛后視圖，尤其示例了初始檢 測范圍以及返回信號強(qiáng)度；圖la為圖1中示出的車輛與逼近目標(biāo)的平面圖，進(jìn)一步示例了初始 范圍以及返回信號強(qiáng)度；圖2為檢測逼近目標(biāo)的車輛的后視圖，尤其示例了第二檢測范圍以 及返回信號強(qiáng)度； .圖2a為圖2中示出的車輛與逼近目標(biāo)的平面圖，進(jìn)一步示例了第二 范圍以及返回信號強(qiáng)度；圖3為檢測逼近目標(biāo)的車輛的后視圖，尤其示例了第三檢測范圍以 及返回信號強(qiáng)度；圖3a為圖3中示出的車輛與逼近目標(biāo)的平面圖，進(jìn)一步示例了第三 范圍以及返回信號強(qiáng)度；圖4為適用于在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中使用的車輛的平面圖， 尤其示例了傳感器、車載導(dǎo)航系統(tǒng)與地圖數(shù)據(jù)庫、定位器裝置以及電子 控制單元；圖5為合適的車輛的正視圖，尤其示例了 GPS定位器裝置的操作；圖6為車載儀表盤監(jiān)控器，尤其示例了包括多個鏈路以及預(yù)先確定 的高架橋位置的地圖顯示；圖7為執(zhí)行本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例方法的流程圖，其中來自雷達(dá) 傳感器與地圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)融合模塊中結(jié)合；圖8為適用于在本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中使用且具有第一與第二 傳感器的車輛的平面圖，其中兩個傳感器均檢測位于距離車輛最小閥值 距離位置處的逼近固定目標(biāo)(高架橋)，并且第一傳感器進(jìn)一步檢測一段 周期內(nèi)的運(yùn)動目標(biāo)(以虛線示出)，以便于獲得軌跡數(shù)據(jù)；以及圖9為執(zhí)行本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的方法的流程圖，其中來自不同傳感器與地圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)融合模塊中結(jié)合。
具體實(shí)施方式
如圖4和5中所示，本發(fā)明涉及防撞系統(tǒng)IO，其適用于行進(jìn)的主車 輛12并供操作者14使用。通常，系統(tǒng)10融合傳感器(典型為雷達(dá)系統(tǒng)) 與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，以確定高架橋16存在于車輛前進(jìn)路線中。電子控制單元 (ECU) 18可編程地配置，以執(zhí)行在此所述的各種算法與功能，并且可 以包括單個單元或多個通信連接的中間或組件控制單元，該中間或組件 控制單元配置成在傳遞至中央單元之前對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。因而，應(yīng) 該知道的是，主車輛12包括足夠的電子與軟件功能，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的益處， 其中所述能力易于由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定，因此不再作進(jìn)一步說明。系統(tǒng)10包括車載導(dǎo)航系統(tǒng)以及可更新的地圖數(shù)據(jù)庫20,地圖數(shù)據(jù)庫 20通信地連接至ECU 18。如圖6中所示，優(yōu)選的車輛地圖數(shù)據(jù)庫20包 括多個互連的鏈路22 (即，表示干道的三維地圖點(diǎn)的分組)，并且優(yōu)選地 指示了預(yù)先確定的上坡(above-grade)或高架橋位置24,其中兩個或更 多鏈路22以不同的坡度(grade)相互橫過。區(qū)域地圖，鏈路22,以及 高架橋位置24優(yōu)選地顯示于操作者14可覺察的地圖顯示器20a上。更 優(yōu)選地，每個鏈路22進(jìn)一步提供可以用以改進(jìn)預(yù)警判斷的交通狀況數(shù)據(jù)， 例如最高速度限制，或濕路面狀況。系統(tǒng)10還包括定位器裝置26，其配置成定位絕對位置(例如，緯度， 經(jīng)度，以及高度)以及優(yōu)選地定位主車輛12的頭部方向。如圖4和5中 所示，優(yōu)選的定位器裝置26包括通信地連接至軌道運(yùn)行衛(wèi)星的全球定位 系統(tǒng)(GPS)接收器28，以及航位推測系統(tǒng)?？商鎿Q地，定位器裝置26 可以利用蜂窩電話的網(wǎng)絡(luò)或利用使用射頻識別(RFID)的系統(tǒng)。如圖6 所示，接收器28通信連接至地圖數(shù)據(jù)庫20，并且共同地配置成確定車輛 12在地圖顯示器20a上的當(dāng)前位置坐標(biāo)Cp。如前所述，系統(tǒng)10進(jìn)一步包括至少一個傳感器30，其配置成檢測位 于最小閾值距離處的路線內(nèi)目標(biāo)或高架橋。傳感器30可以使用任何合適 的技術(shù)，包括圖像/照相機(jī)，紅外線，雷達(dá)，激光雷達(dá)，或激光技術(shù)。例 如可以利用能夠檢測距離至少150米更優(yōu)選地250米的最小閾值距離的 單車道高架橋的遠(yuǎn)程雷達(dá)檢測器。如圖7和9中所述，地圖數(shù)據(jù)庫20,定位器裝置26，以及傳感器30 通信連接，并且優(yōu)選地將輸入數(shù)據(jù)提供到由ECU 18自動執(zhí)行的數(shù)據(jù)融合 模塊。ECU 18融合輸入數(shù)據(jù)，以確定高架橋位置是否由各個傳感器30 與地圖數(shù)據(jù)庫20交叉確證。如果數(shù)據(jù)融合模塊確定了確證的高架橋位置, 則系統(tǒng)10進(jìn)一步配置成產(chǎn)生可由操作者14覺察的預(yù)警，和/或當(dāng)滿足危 險評價算法時，啟動緩解操作。本發(fā)明的以下第一與第二實(shí)施例典型地 提供了兩個可以使用的傳感器/地圖數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)-l.基于雷達(dá)與地圖的判斷在第一實(shí)施例中，優(yōu)選地將預(yù)先存在的車載導(dǎo)航系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)庫20 與傳統(tǒng)的基于雷達(dá)的高架橋檢測系統(tǒng)相結(jié)合。 一旦由傳感器30檢測到目 標(biāo)16，便確定傳感器檢測的范圍與相對目標(biāo)位置。ECU 18，定位器裝置 26，以及地圖數(shù)據(jù)庫20共同地配置成在被檢測目標(biāo)位置通常的附近區(qū)域 (例如，50米內(nèi))，在地圖數(shù)據(jù)庫20的前方地圖預(yù)覽中搜尋高架橋位置 24。如果在前方地圖預(yù)覽中未發(fā)現(xiàn)相匹配的高架橋位置24,優(yōu)選的系統(tǒng) 10立即發(fā)出預(yù)警，以使得車輛12與目標(biāo)16隔開足夠的距離。然而，如果在前方地圖預(yù)覽中發(fā)現(xiàn)相匹配的高架橋位置24,則雷達(dá) 信號趨勢分析模塊使用更低的閾值來尋找雷達(dá)返回信號的減幅(即，衰 減)的特征趨勢。也就是說，該結(jié)構(gòu)中的雷達(dá)信號分析可以在比傳統(tǒng)評 價周期更短的周期中執(zhí)行(例如，兩個返回信號強(qiáng)度的采樣對三個返回 信號強(qiáng)度的采樣)，以使得在距離目標(biāo)16更遠(yuǎn)處向車輛12發(fā)出預(yù)警。例 如，如果趨勢提供了在Xo……Xn強(qiáng)度的采樣中的明顯的衰減率，貝ij認(rèn)為 目標(biāo)16為高架橋，其中該衰減率取自漸進(jìn)地連續(xù)的強(qiáng)度之間的差值(即， Xn-X^等)，但是如果不存在明顯的衰減趨勢(例如，差為正)，則認(rèn)為 目標(biāo)在路線內(nèi)，并且發(fā)出預(yù)警，和/或啟動緩解操作，例如啟動車輛12 的制動模塊32。應(yīng)該知道的是，盡管有相匹配的高架橋位置判斷，但雷 達(dá)趨勢分析對檢測位于高架橋之下的在路線內(nèi)的目標(biāo)仍然是必要的。如圖7中所示的，在第一實(shí)施例中的優(yōu)選操作方法包括第一步驟100， 其中包括多個鏈路的地圖數(shù)據(jù)庫20存在于主車輛12中。在步驟102處， 使用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)確定當(dāng)前的車輛位置，并且從地圖數(shù)據(jù)庫20找到車輛 12附近的鏈路。接下來，在步驟104處，確定車輛12的向前行進(jìn)方向，并且進(jìn)一步從地圖數(shù)據(jù)庫20獲得車輛12的即刻向前行進(jìn)路線的鏈路。 在步驟106處，根據(jù)鏈路的地理點(diǎn)確定所獲鏈路的幾何結(jié)構(gòu)，并且識別 交叉點(diǎn)(基于x， y坐標(biāo)值)。在步驟108處，基于設(shè)置在點(diǎn)上的坡度等 級(grade level)(即z坐標(biāo)值)將交叉點(diǎn)分類為"在地面上(at grade)"或 "高架橋"?？商鎿Q地，應(yīng)該知道的是，步驟100， 106以及108可以在 步驟100中合并，因?yàn)楦呒軜蛭恢?4可以預(yù)先識別并在數(shù)據(jù)庫中制成表 格。在步驟110處，雷達(dá)子系統(tǒng)檢測目標(biāo)，確定被檢測目標(biāo)的位置，并 且將其傳輸至數(shù)據(jù)融合模塊。在步驟112處，模塊將被檢測的目標(biāo)位置 與高架橋位置24相比較，以使得如果被檢測目標(biāo)的位置與地圖識別的高 架橋位置24不一致，則在步驟114a處認(rèn)定被檢測的目標(biāo)16在路線內(nèi)而 無需考慮信號強(qiáng)度趨勢數(shù)據(jù)，并且使得產(chǎn)生預(yù)警或啟動緩解。然而，如 果，被檢測的目標(biāo)位置與髙架橋位置24相一致，則在步驟114b處，雷 達(dá)子系統(tǒng)與ECU 18在縮短的周期中進(jìn)行對目標(biāo)16的信號強(qiáng)度趨勢數(shù)據(jù) 的分析，以判斷其是否為高架橋的步驟。在步驟116處，將趨勢與閾值 相比較，以確定是否真正存在在路線內(nèi)目標(biāo)。如果滿足閼值，則認(rèn)定目 標(biāo)16在路線內(nèi)，并且按照114a使得產(chǎn)生預(yù)警或啟動緩解操作；否則該 方法返回步驟102。2.雷達(dá)、圖像以及地圖判斷在第二優(yōu)選實(shí)施例中，ECU 18在高架橋判斷過程中融合來自多個不 同傳感器30和地圖數(shù)據(jù)庫20的輸入，以增加冗余性與能力。在圖8示 例的示例實(shí)施例中，例如，除了雷達(dá)子系統(tǒng)30a之外，使用基于圖像或 照相機(jī)的傳感器30b，其可操作用以檢測正逼近高架橋的特征圖案。雷達(dá) 子系統(tǒng)30a進(jìn)一步配置成共同地確定多個目標(biāo)的軌跡數(shù)據(jù)，并且分析該 數(shù)據(jù)，以確定運(yùn)動目標(biāo)16m是否穿過固定目標(biāo)軌跡的位置。與第一實(shí)施 例相似，利用車載導(dǎo)航系統(tǒng)與地圖數(shù)據(jù)庫20來確定是否存在與傳感器檢 測的目標(biāo)位置相匹配的高架橋位置24。尤其，圖像傳感器30b配置成確定高架橋特征圖案是否存在，其中， 例如，該圖案可以包括對于橫穿視野范圍的寬目標(biāo)、相對于地平面的水 平目標(biāo)、位于目標(biāo)之上的更高光強(qiáng)(在白天)和/或位于目標(biāo)之下的更低光強(qiáng)(在白天)的檢測?？商鎿Q地，反射面或其他標(biāo)記可以布置于高架橋上，以便于直接將高架橋的存在傳輸至傳感器30b。如果確定了高架橋 特征圖案，和/或雷達(dá)子系統(tǒng)通過固定軌跡檢測運(yùn)動目標(biāo)，隨即査詢地圖 數(shù)據(jù)庫20。參照圖9，執(zhí)行本發(fā)明第二實(shí)施例的優(yōu)選方法開始于第一步驟200, 通過圖像傳感器30b檢測目標(biāo)16，并且確定其相對目標(biāo)位置。在步驟202 處，評估被檢測的目標(biāo)，以確定高架橋特征圖案是否存在。如果確定了 高架橋特征圖案，則將相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)融合模塊，并且該方 法進(jìn)行至步驟204。如果未確定高架橋圖案，該方法返回至步驟200。與此同時，在步驟200a處，通過在一定周期內(nèi)確定多個目標(biāo)的相對 目標(biāo)位置來使用雷達(dá)子系統(tǒng)30a而跟蹤該多個目標(biāo)。在步驟202a處，檢 查各個軌跡數(shù)據(jù)，以確定是否存在橫跨干道寬度的寬固定目標(biāo)16，禾口/ 或檢測通過固定目標(biāo)位置的運(yùn)動目標(biāo)16m的存在。匆果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)橫 過了固定目標(biāo)位置，則認(rèn)定雷達(dá)所檢測的固定目標(biāo)16為高架橋，并且將 相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)傳輸至進(jìn)行步驟204的數(shù)據(jù)融合模塊；否則，雷達(dá)子系 統(tǒng)返回步驟200a。在步驟204處，數(shù)據(jù)融合模塊將對來自每個傳感器30a， b的高架撟 識別位置進(jìn)行合并，并且更優(yōu)選地，對由兩個傳感器所檢測的那些高架 橋位置分配加權(quán)因子。在步驟206處，使用定位器裝置26確定車輛12 的當(dāng)前位置坐標(biāo)，并且一從地圖數(shù)據(jù)庫20檢索車輛12附近的鏈路。從當(dāng) 前位置坐標(biāo)，目標(biāo)16， 16m的絕對位置坐標(biāo)可以根據(jù)其相對定位而確定。 接下來，在步驟208處，確定車輛12的頭部方向，以及向前行進(jìn)的方向， 并且從地圖數(shù)據(jù)庫20檢索車輛12的向前運(yùn)動路線的附近的鏈路。在步 驟210處，根據(jù)道路的地圖點(diǎn)確定檢索到的道路的幾何結(jié)構(gòu)，并且識別 正逼近的交叉點(diǎn)。在步驟212處，基于在點(diǎn)處提供的坡度等級標(biāo)記，將 交叉點(diǎn)劃分為"在地面上"或"高架橋"。在步驟214處，將高架橋確定 交叉點(diǎn)傳輸至數(shù)據(jù)融合模塊，并且在步驟216處，將該交叉點(diǎn)與傳感器 確定的高架橋位置相比較。最后，在步驟216a處，如果傳感器檢測的高架橋位置與地圖識別的 高架橋位置24不一致，則認(rèn)定目標(biāo)16在路線內(nèi)并且在地面上，而不需要為了消除目標(biāo)為高架橋的可能性而考慮信號強(qiáng)度趨勢數(shù)據(jù)。換句話說，當(dāng)被檢測的高架橋得不到數(shù)據(jù)庫20確認(rèn)時，即使兩個傳感器30a, b均 檢測到高架橋的位置，系統(tǒng)10仍將立即發(fā)出預(yù)警。然而，如果傳感器檢 測的高架橋位置與地圖數(shù)據(jù)庫的高架橋位置24相一致，則在步驟216b 處考慮信號強(qiáng)度趨勢數(shù)據(jù)，以確定目標(biāo)是否在地面上的路線內(nèi)或離開了 坡度等級路線，或者僅由圖像傳感器檢測時，可以進(jìn)行進(jìn)一步的分析， 以確定是否也存在路線內(nèi)目標(biāo)圖案。以上說明的本發(fā)明的優(yōu)選形式僅用于示例，而并不在解釋本發(fā)明的 范圍時以限制的意義來使用。在不背離本發(fā)明精神的情況下，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以容易地進(jìn)行如在此所提出的對典型實(shí)施例及操作方法的顯而 易見的修改。因此發(fā)明者聲明，其意圖在于對于任何在本質(zhì)上并未背 離但超出了如在以下權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的字面范圍的系統(tǒng)或方 法，應(yīng)該依據(jù)等同原則來確定與評價本發(fā)明的合理公平范圍。
權(quán)利要求
1.一種適用于主車輛的供操作者使用的防撞系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器，所述傳感器配置成檢測位于距離車輛最小閾值距離處的目標(biāo)，以便于確定被檢測目標(biāo)的位置；地圖數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括多個交叉鏈路，并且指示高架橋位置；定位器裝置，所述定位器裝置與地圖數(shù)據(jù)庫通信連接，并且配置成在地圖數(shù)據(jù)庫中檢測車輛的當(dāng)前位置坐標(biāo)；以及電子控制單元，所述電子控制單元與所述傳感器、數(shù)據(jù)庫以及裝置通信連接，并且可編程地配置成自動地執(zhí)行預(yù)警評價算法，將被檢測目標(biāo)的位置與高架橋位置相比較，以便于確定被檢測的目標(biāo)位置是否通常地位于高架橋位置，當(dāng)被檢測的目標(biāo)位置位于通常的高架橋位置時，修改預(yù)警評價算法，并且當(dāng)算法的執(zhí)行檢測到潛在碰撞時，使得產(chǎn)生可由操作者覺察的預(yù)警，或使得執(zhí)行由車輛操縱的緩解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述至少一個傳感器利用從基本上由雷達(dá)、激光雷達(dá)、紅外線、圖 像以及激光技術(shù)所組成的組中選擇的技術(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述傳感器利用雷達(dá)技術(shù)，并且配置成在一定周期內(nèi)檢測目標(biāo)，以 便根據(jù)目標(biāo)的檢測確定多個返回信號強(qiáng)度，所述算法包括確定連續(xù)強(qiáng)度之間的差值中的趨勢，其中從在后的強(qiáng) 度減去在前的強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)， 所述單元配置成當(dāng)趨勢為正時使得產(chǎn)生預(yù)警。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述單元配置成當(dāng)被檢測的目標(biāo)位于通常的高架橋位置時，通過縮 短周期修改算法，并且根據(jù)目標(biāo)的檢測確定更少量的多個返回信號強(qiáng)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述單元配置成當(dāng)被檢測的目標(biāo)不位于通常的高架橋位置時，修改 算法，以便一旦由傳感器檢測到目標(biāo)時，就立即產(chǎn)生預(yù)警。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 所述定位器裝置包括GPS接收器，所述單元、裝置以及數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步配置成檢索數(shù)據(jù)庫中當(dāng)前位置坐 標(biāo)的預(yù)定的附近內(nèi)的部分，并且將當(dāng)前位置坐標(biāo)與在所述部分中的高架 橋位置相比較。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中最小閾值距離為150米。
9. 一種適用于主車輛的供操作者使用的防撞系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一傳感器，所述第一傳感器利用第一技術(shù)，并且配置成檢測位于距離車輛最小閾值通常距離處的第一固定目標(biāo)，以便于確定傳感器檢測 的位置；第二傳感器，所述第二傳感器利用第二技術(shù)，并且配置成檢測位于 距離車輛最小閾值通常距離處的第一 目標(biāo)，地圖數(shù)據(jù)庫，所述地圖數(shù)據(jù)庫包括多個交叉鏈路，并且指示高架橋 位置；定位器裝置，所述定位器裝置與地圖數(shù)據(jù)庫通信連接，并且配置成 在地圖數(shù)據(jù)庫中檢測車輛的當(dāng)前位置坐標(biāo)；以及電子控制單元，所述電子控制單元與所述傳感器、數(shù)據(jù)庫以及裝置 通信連接，并且可編程地配置成自動地執(zhí)行預(yù)警評價算法，將被檢測的目標(biāo)位置與高架橋位置相比較，以便確定被檢測的目標(biāo) 位置是否通常地位于高架橋位置，當(dāng)被檢測的目標(biāo)位置通常地位于高架橋位置時，修改預(yù)警評價算法,并且當(dāng)算法的執(zhí)行檢測到與第一目標(biāo)的潛在碰撞時，使得產(chǎn)生可由操作 者覺察的預(yù)警，或執(zhí)行由車輛操縱的緩解。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述第一傳感器利用雷達(dá)技術(shù)， 所述第二傳感器利用圖像技術(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的系統(tǒng)，所述第一傳感器與所述單元共同地配置成進(jìn)一步檢測第二目標(biāo)，其 中第二目標(biāo)正在運(yùn)動，在并發(fā)檢測的第一時段內(nèi)確定第一與第二目標(biāo)的 軌跡數(shù)據(jù)，并且確定在第一時段過程中，第二目標(biāo)是否穿過第一目標(biāo)的 位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，所述第二傳感器與所述單元共同地配置成進(jìn)一步檢測第一目標(biāo)的特 征圖案，并且確定所述圖案是否代表高架橋。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，所述特征圖案包括橫穿視野、相對于地平面的水平縱向方向的寬目標(biāo)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述圖案進(jìn)一步包括當(dāng)在白天檢測目標(biāo)時，位于目標(biāo)之上的 更高的光強(qiáng)，以及位于目標(biāo)之下的更低的光強(qiáng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，所述第一傳感器與所述單元共同地配置成進(jìn)一步檢測第二目標(biāo)的存 在，其中第二目標(biāo)正在運(yùn)動，在并發(fā)檢測的第一時段內(nèi)確定目標(biāo)的軌跡 數(shù)據(jù)，并且確定在第一時段過程中，第二目標(biāo)是否穿過第一目標(biāo)的位置，所述第二傳感器與所述單元共同地配置成進(jìn)一步檢測第一目標(biāo)的特 征圖案，并且確定所述圖案是否代表高架橋，所述單元進(jìn)一步配置成將第一傳感器檢測的第二目標(biāo)從中穿過的第 一目標(biāo)位置與第二傳感器檢測的具有高架橋特征圖案的目標(biāo)位置結(jié)合為 高架橋位置的單個表格。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，所述單元進(jìn)一步配置成當(dāng)?shù)诙繕?biāo)穿過第一目標(biāo)的位置時，或所述 圖案代表高架橋時，以及被檢測的目標(biāo)位置通常地位于高架橋位置時， 修改算法。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，所述第一傳感器與所述單元共同地配置成從第一 目標(biāo)的檢測中確定 多個返回信號強(qiáng)度，所述算法包括確定連續(xù)強(qiáng)度之間的差值中的趨勢。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述單元配置成當(dāng)檢測的目標(biāo)位置位于通常的高架橋位置時，通過 從目標(biāo)的檢測中確定更少量的多個返回信號強(qiáng)度而修改算法。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述單元配置成當(dāng)被檢測的目標(biāo)位置并非位于通常的高架橋位置 時，修改算法，以便于立即產(chǎn)生預(yù)警。
20. —種修改適用于車輛的基于傳感器防撞系統(tǒng)的第一預(yù)警評價算 法的方法，以便降低由高架橋產(chǎn)生的錯誤警報，所述方法包括步驟a. 自動地確定當(dāng)前位置坐標(biāo)，以及車輛的頭部方向；b. 自動地從數(shù)據(jù)庫中檢索車輛前方預(yù)定的附近區(qū)域中至少一個高架 橋位置的位置坐標(biāo)；c. 檢測距離車輛至少最小閾值距離處的逼近目標(biāo)，并且確定目標(biāo)的 被檢測的位置坐標(biāo)；d. 將所檢測的位置坐標(biāo)與來自數(shù)據(jù)庫的所述至少一個高架橋位置的 位置坐標(biāo)相比較；并且e. 如果所檢測的坐標(biāo)通常與數(shù)據(jù)庫高架橋位置的位置坐標(biāo)相匹配， 則執(zhí)行第二預(yù)警評價算法，并且如果所檢測的坐標(biāo)與數(shù)據(jù)庫高架橋位置 的位置坐標(biāo)不匹配，則執(zhí)行第三預(yù)警評價算法，其中所述第三預(yù)警評價 算法可在比第二預(yù)警評價算法更短的周期中執(zhí)行，并且第二預(yù)警評價算 法可在比第一預(yù)警評價算法更短的周期中執(zhí)行。
全文摘要
提供一種用于車輛的防撞系統(tǒng)，以及一種修改該系統(tǒng)的第一預(yù)警評價算法的方法，用以降低由高架橋產(chǎn)生的錯誤警報，并保持足夠的預(yù)警距離，其中該系統(tǒng)包括至少一個傳感器，其可操作為檢測目標(biāo)位置；定位器裝置，其可操作為確定車輛當(dāng)前位置坐標(biāo)；地圖數(shù)據(jù)庫，其提供車輛前方多個高架橋位置；以及電子控制單元，其可操作為如果檢測的目標(biāo)位置通常與高架橋位置相匹配，則執(zhí)行第二算法，并且在優(yōu)選的實(shí)施例中，如果檢測的位置與高架橋位置不相匹配，則執(zhí)行第三算法，以使得第三算法可在比第二算法更短的周期中執(zhí)行，并且第二算法可在比第一算法更短的周期中執(zhí)行。
文檔編號G01C21/26GK101241188SQ200810085660
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者S·Y·埃爾米斯, V·薩德卡 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司