CN108454512B - 避开车辆车轮周围异物的装置、方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种避开车辆车轮周围异物的装置、方法及车辆，所述装置包括：获取单元，其配置为获取车辆车轮周围的物体的信息；模拟单元，与获取单元连接，其配置为，基于获取单元获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物，如果是，则模拟在预定时间间隔内车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，并控制车辆沿所述至少一条可行驶的运动轨迹中最优的运动轨迹行驶；输出接口，与模拟单元连接，其配置为输出由模拟单元模拟的车辆是否具有可行驶的运动轨迹的信息。该装置能够防止车辆车轮和/或其周围的异物受到伤害。

Description

避开车辆车轮周围异物的装置、方法及车辆
技术领域
本发明涉及一种避开车辆车轮周围异物的装置以及具有该装置的车辆，本发明还涉及一种避开车辆车轮周围异物的方法。
背景技术
通常车辆在行驶或驻车中，如果没有检测到车轮周围有尖锐的异物，则轮胎经过该尖锐的异物时很可能会被损坏。或者如果有人将足球等异物踢到驻车后车辆车轮的周围，当车辆再次启动时也有可能因未能避开异物而损坏该异物。尤其冬天天气寒冷的时候，流浪动物喜欢在车辆车轮附近取暖，如果用户启动车辆时没有注意到动物的存在或动物没来得及离开，也将对动物造成不必要的伤害。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种避开车辆车轮周围异物的装置，其至少使车辆的车轮和/或其周围的异物免受伤害。
根据本发明的第一方面，提供了一种避开车辆车轮周围异物的装置，其可以包括：获取单元，其配置为获取车辆车轮周围的物体的信息；模拟单元，与所述获取单元连接，其配置为，基于所述获取单元获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物，如果是，则模拟在预定时间间隔内车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，并控制车辆沿所述至少一条可行驶的运动轨迹中最优的运动轨迹行驶；输出接口，与所述模拟单元连接，其配置为输出由所述模拟单元模拟的车辆是否具有可行驶的运动轨迹的信息。
优选地，所述模拟单元配置为，根据车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中的前进运动、后退运动以及不同角度的转向的操作信息来模拟车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹。
优选地，所述装置还包括计数器，用于记录所述模拟单元模拟的车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果所述操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可行驶的运动轨迹。
优选地，如果所述模拟单元在预定时间间隔内没有模拟出车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，则确定车辆不具有可行驶的运动轨迹。
优选地，所述模拟单元从模拟的所述可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的运动轨迹作为最优的运动轨迹。
优选地，所述装置还包括提醒装置，其与所述输出接口连接，用于根据所述输出接口输出的信息提醒车辆的用户。
优选地，所述提醒单元通过发送视觉信息和/或听觉信息的方式提醒车辆的用户。
优选地，所述装置还包括检测装置，所述检测装置与所述获取单元连接，用于检测车辆车轮周围的物体。
所述检测装置为图像传感器，或者为图像传感器与超声传感器、雷达传感器、激光传感器、温度传感器中的一种或几种的组合。
根据本发明的第二方面，还提供了一种避开车辆车轮周围异物的方法，其包括如下步骤：检测车辆车轮周围的物体；获取车辆车轮周围的物体的信息；基于所述获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物；如果确定存在异物，则模拟车辆在预定时间间隔内从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹；记录模拟的车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果所述操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可行驶的运动轨迹；确定车辆是否具有与所述异物的外轮廓无重叠区域的可行驶的运动轨迹；如果是，则从模拟的所述可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的作为最优的运动轨迹，并控制车辆沿所述最优的运动轨迹行驶；如果否，则提醒车辆的用户。
根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，其可以具有如上所述的避开车辆车轮周围异物的装置。
本发明中的避开车辆车轮周围异物的装置可以通过模拟车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹使车辆避开异物行驶，从而能够防止在驻车过程中或驻车后车辆车轮和/或其周围的异物受到伤害。
附图说明
从权利要求以及下述基于附图的优选实施方案的描述中，本发明进一步的优点、特征和细节将变得显而易见。其中：
图1为根据本发明的实施例的避开车辆车轮周围异物的装置的示意性框图；
图2示出了由图1所示的装置模拟的避开车辆车轮周围的异物的第一条可行驶的运动轨迹的示意图；
图3示出了由图1所示的装置模拟的避开车辆车轮周围的异物的第二条可行驶的运动轨迹的示意图；
图4为根据本发明的实施例的避开车辆车轮周围异物的方法的流程框图。
具体实施方式
以下以更详细的方式针对本发明的实施例的装置的讨论，本质上仅为示例性的，并不旨在限制本发明或其应用或用途。
图1为根据本发明的实施例的避开车辆车轮周围异物的装置的示意性框图。如图1所示，避开车辆车轮周围异物的装置100包括：获取单元10、模拟单元20和输出接口30。
获取单元10配置为获取车辆车轮周围的物体的信息。
模拟单元20与获取单元10连接，其配置为基于获取单元10获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物。模拟单元20可以采用现有技术中的成熟方法确定车辆车轮的周围是否存在异物，例如，可以包括但不限于以下方法：将获取单元10获取的车辆车轮周围的物体的图像与预定义的图像进行对比，如果存在外形尺寸满足一定条件的不同物体，则确定存在异物；或者由获取单元10直接捕获到不同物体的外轮廓以确定存在异物。
如果确定车辆车轮的周围存在异物，则模拟单元20将模拟在预定时间间隔内(例如，预定时间间隔可以设置为3s，根据个人的习惯而定，此处不做限制)车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与该异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹。
进一步地，模拟单元20配置为，根据车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中的前进、后退以及不同角度的转向的操作信息来模拟车辆的车轮与该异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹。上述前进运动、后退运动以及不同角度的转向操作信息可以组合成一种具有多个分支的结构树，模拟单元20针对每个分支的操作信息进行遍历，例如，其中某个分支的操作为：首先直接向前移动，然后右侧转向45°向后移动，再继续右侧转向15°向前移动等；而另一分支的操作可能为：首先右侧转向30°向前移动，然后直接向后移动，再继续右侧转向30°向前移动等，直至找到车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的一条可行驶的运动轨迹。车轮每次转向的角度数值可以根据获取单元10获取的车辆的当前位置、目标位置以及异物的位置信息而定。
另外，本实施例中的装置100还可以包括计数器，用于记录模拟单元30模拟的车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果该操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可能的运动轨迹。阈值例如可以设置为5，根据个人的使用习惯而定，此处不做限制。
模拟单元20从模拟的车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的运动轨迹作为最优的运动轨迹，并控制车辆沿该最优的运动轨迹行驶至目标位置。
如果模拟单元20在预定时间间隔内仅模拟出车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的一条可行驶的运动轨迹，则控制车辆沿该条可行驶的运动轨迹行驶至目标位置。
如果模拟单元20在预定时间间隔内没有模拟出车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的任何可行驶的运动轨迹，则确定车辆不具有可行驶的运动轨迹。
输出接口30与模拟单元20连接，其配置为输出由模拟单元20模拟的车辆是否具有可行驶的运动轨迹的信息。
本实施例中的装置100还可以包括提醒装置40，其与输出接口30连接，用于根据输出接口30输出的信息提醒车辆的用户。提醒装置40可以通过视觉信息(文字、图像、灯光等)和/或声音信息(鸣笛、语音、蜂鸣等)的方式提醒车辆的用户。例如，如果输出接口30输出车辆不具有可行驶的运动轨迹的信息，则以声音信息的方式提醒用户：“车轮附近出现异物，请检查！”。如果输出接口30输出车辆具有可行驶的运动轨迹的信息，可以不提醒用户而自动控制车辆沿运动轨迹行驶，也可以通过图像与声音信息结合的方式提醒用户：“请遵循显示器上的运动轨迹行驶！”，然后用户可以手动控制车辆沿优选的运动轨迹行驶。
进一步地，装置100还包括检测装置50，检测装置50与获取单元10连接，用于检测车辆车轮周围的物体。检测装置50可以为图像传感器，或者为图像传感器与超声传感器、雷达传感器、激光传感器、温度传感器中的一种或几种的组合。
本实施例中的避开车辆车轮周围异物的装置100可以通过模拟车辆的车轮与异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹使车辆避开异物行驶，从而能够防止在驻车过程中或驻车后车辆车轮和/或其周围的异物受到伤害。
下面结合图2、图3描述本发明实施例中的避开车辆车轮周围异物的装置100模拟的避开车辆车轮周围的异物的过程。
图2示出了由图1所示的装置模拟的避开车辆车轮周围的异物的第一条可行驶的运动轨迹的示意图。
如图2所示，车辆E驻车在当前位置，计划行驶到目标位置T，其前方、后方分别停放有车辆V1、V2。此时车辆E的检测单元50检测车辆E车轮周围有一物体F，并由获取单元10获取到该物体的图像信息，模拟单元20基于获取单元10获取的该物体的外轮廓尺寸大小等信息确定该物体F为异物,然后模拟单元20根据车辆从当前位置行驶至目标位置T的过程中的前进运动、后退运动以及不同角度的转向操作信息来模拟车辆的车轮与该异物F的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，并记录模拟的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数。
如图2所示，车辆E的车轮避开异物F的第一次操作(m＝1)为向后移动至车辆V2的前侧，第二次操作(m＝2)为左侧转向10°并向前移动至车辆V1的后侧，此时车辆E仍被前方车辆V1挡住而无法到达目标位置T。于是第三次操作(m＝3)为保持当前转向角度向后移动至某一位置，然后第四次操作(m＝4)为继续左侧转向30°并向前移动，从而避开了异物F而到达目标位置T。整个避开过程共采用了四次操作，找到了第一条可行驶的运动轨迹。假设预定时间间隔设置为3s，找到第一条可行驶的运动轨迹用时1s，然后继续模拟下一条可行驶的运动轨迹。
图3示出了由图1所示的装置模拟的避开车辆车轮周围的异物的第二条可行驶的运动轨迹的示意图。
如图3所示，车辆E第一次操作(m＝1)为直接向前运动至车辆V1的后侧，第二次操作(m＝2)为左侧转向20°并向后移动至某一位置，第三次操作(m＝3)为保持当前转向角度并向前移动至某一位置，此时车辆E仍被前方车辆V1挡住部分而无法到达目标位置T，于是第四次操作(m＝4)为保持当前转向角度并向后移动至某一位置，然后第五次操作(m＝5)为继续左侧转向20°向前移动，从而避开了异物F而到达目标位置T。整个避开过程共采用了五次操作，找到了第二条可行驶的运动轨迹。假设此次模拟用时1.2s，则继续模拟下一条可行驶的运动轨迹。如果在模拟下一条运动轨迹的过程中尚未模拟完成而预定时间已到，则结束模拟。同样地，如果在模拟下一条运动轨迹的过程中的操作次数大于预定义的次数后仍没有寻找到可行驶的运动轨迹，则结束此次模拟，直到在规定的时间间隔内找到车辆的车轮与异物F的外轮廓无重叠区域的所有可行驶的运动轨迹。
假设在预定的时间间隔3s模拟的操作次数不超过5次的可行驶的运动轨迹为前述的2条，由于第一条运动轨迹的操作次数为4次，第二次运动轨迹的操作次数为5次，则车辆将沿着优选的第一条运动轨迹行驶至目标位置T。如果在预定的时间间隔3s没有模拟出操作次数不超过5次的可行驶的运动轨迹，则由输出接口30输出车辆不具有可行驶的运动轨迹的信息给提醒装置40，以提醒用户采取相关措施。
图4为根据本发明实施例的避开车辆车轮周围异物的方法的流程框图。该方法200包括如下步骤：
S1：检测车辆车轮周围的物体；
S2：获取车辆车轮周围的物体的信息；
S3：基于所述获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物；
S4：如果确定存在异物，则模拟车辆在预定时间间隔内从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹；
S5：记录模拟的车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果所述操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可行驶的运动轨迹；
S6：确定车辆是否具有与所述异物的外轮廓无重叠区域的可行驶的运动轨迹；
S7：如果是，则从模拟的所述可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的作为最优的运动轨迹，并控制车辆沿所述最优的运动轨迹行驶；
S7’：如果否，则提醒车辆的用户。
上述步骤S4中，根据车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中的前进运动、后退运动以及不同角度的转向操作信息来模拟车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹。
另外，本发明的实施例还提供了一种车辆，其具有如上所述的避开车辆车轮周围异物的装置100。
前面的讨论仅仅公开和描述了本发明示例性的实施例。本领域的技术人员将容易从这样的讨论以及附图和权利要求中认识到，在其中做出的各种变化、修改和变形并不偏离如所附权利要求所限定的本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.一种避开车辆车轮周围异物的装置，包括：
获取单元，其配置为获取车辆车轮周围的物体的信息；
模拟单元，与所述获取单元连接，其配置为，基于所述获取单元获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物，如果是，则模拟在预定时间间隔内车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，并控制车辆沿所述至少一条可行驶的运动轨迹中最优的运动轨迹行驶；
输出接口，与所述模拟单元连接，其配置为输出由所述模拟单元模拟的车辆是否具有可行驶的运动轨迹的信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述模拟单元配置为，根据车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中的前进运动、后退运动以及不同角度的转向的操作信息来模拟车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括计数器，用于记录所述模拟单元模拟的车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果所述操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可行驶的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，如果所述模拟单元在预定时间间隔内没有模拟出车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹，则确定车辆不具有可行驶的运动轨迹。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述模拟单元从模拟的所述可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的运动轨迹作为最优的运动轨迹。
6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其中，所述装置还包括提醒装置，其与所述输出接口连接，用于根据所述输出接口输出的信息提醒车辆的用户。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述提醒装置通过发送视觉信息和/或听觉信息的方式提醒车辆的用户。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置还包括检测装置，所述检测装置与所述获取单元连接，用于检测车辆车轮周围的物体。
9.根据权利要求8所述的装置，所述检测装置为图像传感器，或者为图像传感器与超声传感器、雷达传感器、激光传感器、温度传感器中的一种或几种的组合。
10.一种车辆，其具有如权利要求1至9任一项所述的避开车辆车轮周围异物的装置。
11.一种避开车辆车轮周围异物的方法，包括如下步骤：
检测车辆车轮周围的物体；
获取车辆车轮周围的物体的信息；
基于所述获取的车辆车轮周围的物体的信息确定车辆车轮的周围是否存在异物；
如果确定存在异物，则模拟在预定时间间隔内车辆从当前位置行驶至目标位置的过程中车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的至少一条可行驶的运动轨迹；
记录模拟的车辆的车轮与所述异物的外轮廓无重叠区域的每一条可行驶的运动轨迹的操作次数，如果所述操作次数大于阈值，则开始模拟下一条可行驶的运动轨迹；
确定车辆是否具有可行驶的运动轨迹；
如果是，则从模拟的所述可行驶的运动轨迹中选择操作次数最少的作为最优的运动轨迹，并控制车辆沿所述最优的运动轨迹行驶；
如果否，则提醒车辆的用户。
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