CN108536139B - 驾驶车辆的系统和方法 - Google Patents

驾驶车辆的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108536139B
CN108536139B CN201810151628.XA CN201810151628A CN108536139B CN 108536139 B CN108536139 B CN 108536139B CN 201810151628 A CN201810151628 A CN 201810151628A CN 108536139 B CN108536139 B CN 108536139B
Authority
CN
China
Prior art keywords
confidence
vehicle
tracking
determining
predicted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810151628.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108536139A (zh
Inventor
I·比莱克
S·维勒瓦尔
I·埃亚拉特
G·巴尔坎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN108536139A publication Critical patent/CN108536139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108536139B publication Critical patent/CN108536139B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3407—Route searching; Route guidance specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0953—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to vehicle dynamic parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3407—Route searching; Route guidance specially adapted for specific applications
    • G01C21/3415—Dynamic re-routing, e.g. recalculating the route when the user deviates from calculated route or after detecting real-time traffic data or accidents
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/12—Target-seeking control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/65—Data transmitted between vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10—Longitudinal speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/165—Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

一种车辆以及驾驶所述车辆的系统和方法。雷达系统获得车辆环境中的对象的测量位置。处理器预测对象的位置，确定对象的预测位置和对象的测量位置之间的距离，基于所述确定的距离确定对象的预测位置的置信度，基于所述置信度选择对象跟踪状态，并且根据所述对象的所述跟踪状态驾驶车辆以避开所述对象。处理器和雷达系统可以在车辆上。

Description

驾驶车辆的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于对相对于车辆的目标进行跟踪的系统和方法，具体涉及基于轨道的估计置信度激活和停用跟踪。
背景技术
车辆越来越多地包括驾驶辅助技术以提供更安全的驾驶，并且预期会有自主或“无人驾驶”的车辆。这种技术需要能够定位和跟踪对象或目标，例如相对于所述车辆的另一车辆或行人。由于在车辆环境中往往有很多目标，所以需要跟踪许多目标，并确定需要跟踪的目标的优先顺序。
跟踪保持定义了何时开始或结束跟踪以及在何种条件下跟踪应被激活或停用。跟踪保持的一种方法记录对象的预测位置是否在多个时间步骤期间击中或错过对象的测量或实际位置，当记录到有足够数量的击中时激活跟踪，当记录到有足够数量的错过时停止跟踪。这种跟踪方法没有考虑预测位置的置信度或预测位置与测量位置有多近。因此，期望提供一种基于可归因于预测位置和测量位置之间的相对距离的置信度来激活和/或停用跟踪的方法。
发明内容
在一个示例性实施例中，公开了一种驾驶车辆的方法。该方法包括确定在选定时间车辆环境中的对象的预测位置和在选定时间对象的测量位置之间的距离，基于所述确定的距离确定对象的预测位置的置信度，基于所述置信度选择对象跟踪状态，并且根据所述对象的所述跟踪状态驾驶车辆以避开所述对象。
可以基于对象的选定轨道来估计车辆的路线,车辆可以沿着估计路线行驶。对象在选定时间的位置可以使用对象的先前状态来预测。确定置信度可以包括定义围绕预测位置的区域，将置信度函数定义为区域中的距离的函数，并且如置信度函数所指示的那样确定与所确定的距离相对应的置信度。在各种实施例中，置信度函数随着与预测位置之间的距离而减小，其为以下函数之一：线性函数、双曲线函数和指数函数。置信度函数在预测位置可能最大，在区域的边界下降为零。当置信度上升到激活阈值以上时，对象的跟踪可以被激活，并且当置信度下降到停用阈值以下时，对象的跟踪可以被停用。
在另一示例性实施例中，公开了一种驾驶车辆的系统。该系统包括用于获得车辆环境中的对象的测量位置的雷达系统，以及处理器。该处理器被配置为预测对象的位置，确定对象的预测位置和对象的测量位置之间的距离，基于所述确定的距离确定对象的预测位置的置信度，基于所述置信度选择对象跟踪状态，并且根据所述对象的所述跟踪状态驾驶车辆以避开所述对象。
该系统可以包括避碰系统，该避碰系统基于所选择的对象的跟踪来确定避开对象的车辆的路线并且沿着估计路线驾驶车辆。处理器可以使用对象的先前状态预测对象在选定时间的位置。处理器可以通过定义围绕预测位置的区域，将置信度函数定义为区域中的距离的函数，并且如置信度函数所指示的那样确定与所确定的距离相对应的置信度来确定置信度。在各种实施例中，置信度函数随着与预测位置之间的距离而变化，其为以下函数之一：线性函数、双曲线函数和指数函数。置信度函数在预测位置可能最大，在区域的边界下降为零。当置信度上升到激活阈值以上时，处理器可以激活对对象的跟踪，并且当置信度下降到停用阈值以下时，处理器可以停用对对象的跟踪。
在又一示例性实施例中，公开了一种车辆。该车辆包括用于获得车辆环境中的对象的测量位置的雷达系统，以及处理器。该处理器被配置为预测对象的位置，确定对象的预测位置和对象的测量位置之间的距离，基于所述确定的距离确定对象的预测位置的置信度，基于所述置信度选择对象跟踪状态，并且根据所述对象的所述跟踪状态驾驶车辆以避开所述对象。
该车辆可以包括避碰系统，该避碰系统基于所选择的对象的跟踪来确定避开对象的车辆的路线并且沿着估计路线驾驶车辆。处理器可以基于对象的先前状态预测对象的位置。处理器可以通过定义围绕预测位置的区域，将置信度函数定义为区域中的距离的函数，并且如置信度函数所指示的那样确定与所确定的距离相对应的置信度来确定置信度。在各种实施例中，置信度函数随着与预测位置之间的距离而减小，其为以下函数之一：线性函数、双曲线函数和指数函数。当置信度上升到激活阈值以上时，处理器可以激活对对象的跟踪，并且当置信度下降到停用阈值以下时，处理器可以停用对对象的跟踪。
从以下结合附图的详细描述中，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节，仅作为示例，出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：
图1示出一种车辆，比如汽车，其包括相对于车辆环境中的各种对象驾驶车辆的自主驾驶系统；
图2示出了在一个实施例中用于确定对象的置信度的方法的示意图；
图3示出了用于基于置信度确定是否跟踪对象的过程；以及
图4示出了在一个实施例中相对于对象或者为了避免与对象碰撞的驾驶车辆的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本公开以及其应用或用途。应该理解，在整个本附图中，相应的附图标记表明类似或相应的部分及特征。
根据本公开的示例性实施例，图1示出车辆100，比如汽车，其包括相对于车辆环境中的各种对象驾驶车辆100的自主驾驶系统102。自主驾驶系统102包括适于提供射频信号的雷达系统104，该射频信号可用于确定各种对象相对于车辆100的距离和/或相对速度。在图1所示的实施例中，雷达系统104包括发射器106和接收器108。在替代实施例中，雷达系统104可以是包括发射器阵列和接收器阵列的MIMO（多输入多输出）雷达系统。雷达系统104控制并操作发射器106以产生射频波前（“源信号”120）。在一个实施例中，源信号120包括经常被称为啁啾信号的线性调频连续波（LFM-CW）。可选地，源信号120可以是脉冲信号或脉冲信号和啁啾信号的组合。源信号120被车辆100环境中的各种对象反射。图1中所示的示例性对象包括但不限于行人122、车辆124、灯柱126和路缘128。这些对象中的一些（例如灯柱126和路缘128）在其环境中是静止的，而其他对象（例如行人122和车辆124）相对于其环境运动。车辆124的运动由向量v 1 表示，行人122的运动由向量v 2 表示。这些对象中的每一个响应于接收到源信号122而生成反射信号。行人122产生反射信号130。车辆124产生反射信号132。灯杆126产生反射信号134。路缘128产生反射信号136。回波信号在雷达系统104的接收器108处被接收，雷达系统104通常包括用于对回波信号130、132、134、136进行采样的电路。回波信号130、132、134、136由雷达系统104提供给控制单元110，控制单元110包括处理器114，处理器114执行本文公开的用于跟踪对象中的至少一个的方法以及激活和停用对该至少一个对象的跟踪的方法。
控制单元110激活对对象的跟踪并将轨道提供给避碰系统112。避碰系统112控制转向和加速/减速分量以对车辆100执行适当的操纵以避开对象。通过跟踪对象，车辆100可以，例如，通过加速或减速车辆100或转向来避开对象。可选地，控制单元110可以提供信号以警告车辆100的驾驶员，使得驾驶员可以采取任何合适的动作来避开该对象。
为了向避碰系统112提供对象的轨道，控制单元110确定或选择对象的跟踪状态。控制单元110预测在给定时间对象将处于的位置，然后从雷达系统104接收在给定时间对象的实际位置的测量结果。确定测量位置和预测位置之间的距离。该距离用于获得表示预测位置的置信度的值。置信度是距离的函数，并通常随着预测位置和测量位置之间的距离增加而减小。置信度可以与各种阈值进行比较，以便激活对象的跟踪或停用对象的跟踪。主动轨道被提供给避碰系统112。
图2示出了在一个实施例中用于确定对象的置信度的方法的示意图200。示意图200包括跟踪图202和置信度函数204。跟踪图202示出了对象的轨道206。轨道206连接不同时间步长（0……k-1）上对象的各种状态S 0 ……S(k-3)、S(k-2)、S(k-1)。每个状态由其状态变量表示，其中包括对象的位置和速度向量。例如，状态S(k-1)由其位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE001
及其速度向量
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示。
跟踪图202还示出时间步长k处的预测状态S(k)和测量状态M(k)。预测状态S(k)由位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和速度向量
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示。测量状态M(k)由位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和速度向量
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示。在时间步长k-1处的状态S(k-1)的状态变量可以用来预测对象在时间步长k处的状态S(k)。在时间步长k处，雷达系统（104，图1）获得对象的测量状态M(k)。
一旦获得预测状态S(k)和测量状态M(k)，就可以由它们的位置向量确定S(k)和M (k)之间的距离。确定对象的预测位置和对象的测量位置（即距离
Figure DEST_PATH_IMAGE007
）之间的距离。基于预测状态S(k)和测量状态M(k)之间的距离d来确定预测状态S(k)的置信度。特别地，将所确定的距离d输入到置信度函数w中，以获得对象的预测状态S(k)的置信度，如方程（1）所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
方程（1）
置信度函数w是相对于预测位置定义的函数。示例性置信函数204在图2中示出。在一个实施例中，一旦预测到对象的位置，就在预测位置周围定义区域，其中该区域是具有半径R 最大值 的球形区域。置信函数w可以是线性函数，或者可以是在该区域内定义的双曲线函数、幂函数、指数函数等。置信度函数具有最大值，通常在对象的预测位置处等于1，并且随着与预测位置的距离而减小。在各种实施例中，置信度函数在定义区域的半径R 最大值 处下降为零。图2的说明性置信度函数在预测位置处具有一个值，并且在与预测位置的距离为R 最大值 处线性下降为零。
图3示出了用于基于置信度305确定是否跟踪对象的过程。图300示出说明性轨道的置信度的时间演变。置信度（Conf）显示在纵坐标上。时间显示在横坐标上。为了说明的目的，沿着纵坐标轴示出了两个阈值。第一阈值是激活阈值（Conf 激活阈值 ）301。第二阈值是停用阈值（Conf 停用阈值 ）303。停用阈值303低于激活阈值301，即Conf 激活阈值 >Conf 停用阈值 。当对象的置信度305从低于激活阈值301上升到高于激活阈值301时，控制单元110激活对对象的跟踪。当对象的置信度305从高于停用阈值303下降到低于停用阈值303时，控制单元110停用对对象的跟踪。
如图3所示，置信度305在时间A与时间B之间的时间间隔内上升，在此期间处理器不跟踪对象，即T 激活阈值 =0。在时间B处，置信度305上升到激活阈值301之上（即，Conf> Conf 激活阈值 ），由此在控制单元110处启动跟踪程序以跟踪对象。在时间B和时间C之间的时间间隔内，置信度305保持在停用阈值303之上，因此处理器继续跟踪对象，即T 激活阈值 =1。在点C处，置信度305下降到停用阈值303以下（即，Conf<Conf 停用阈值 ），从而导致处理器停用对对象的跟踪，即T 激活阈值 =0。
图4示出了在一个实施例中相对于对象或者为了避免与对象发生干扰的驾驶车辆的方法的流程图400。在框402中，预测对象在选定时间的位置。在框404中，获得对象在选定时间的测量位置。在框406中，确定预测位置与测量位置之间的距离。在框408中，针对确定的距离确定置信度，在框410中，置信度被用于确定对象的跟踪状态。在框412中，基于对对象的跟踪，相对于对象操纵车辆（例如避开对象）。
因此，本文所公开的跟踪方法考虑到与预测的预测位置与测量位置之间的距离相关联的置信度，以便选择用于跟踪的对象。因此，控制单元110不保持对与其具有低置信度的对象的跟踪。因此，本文所公开的方法减少了被跟踪对象的数量，从而减少了用于跟踪对象的处理器的计算次数。
虽然已经参照示例性实施例描述了以上公开内容，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离其范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (6)

1.一种驾驶车辆的方法，包括：
确定在选定时间所述车辆环境中的对象的预测位置和在所述选定时间所述对象的测量位置之间的距离；
基于确定的距离确定所述对象的所述预测位置的置信度，其中确定所述置信度进一步包括定义围绕所述预测位置的区域，将置信度函数定义为所述区域中的距离的函数，并且如所述置信度函数所指示的那样确定与所述确定的距离相对应的置信度；
基于所述置信度选择所述对象的跟踪状态；以及
根据所述对象的所述跟踪状态驾驶所述车辆以避开所述对象；
其中所述方法还包括：当所述置信度上升到激活阈值以上时激活所述对象的所述跟踪，并且当所述置信度下降到停用阈值以下时停用所述对象的所述跟踪。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述对象的选定轨道确定所述车辆的路线，并且沿着所确定的路线驾驶所述车辆。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用所述对象的先前状态预测所述对象在所述选定时间的位置。
4.一种驾驶车辆的系统，包括：
雷达系统，其用于获得所述车辆环境中的对象的测量位置；
处理器，其配置成：
预测所述对象的位置，
确定所述对象的预测位置和所述对象的所述测量位置之间的距离，
基于确定的距离确定所述对象的所述预测位置的置信度，
基于所述置信度选择所述对象的跟踪状态，以及
根据所述对象的所述跟踪状态驾驶所述车辆以避开所述对象，
其中所述处理器通过定义围绕所述预测位置的区域，将置信度函数定义为所述区域中的距离的函数，并且如所述置信度函数所指示的那样确定与所述确定的距离相对应的置信度来确定所述置信度，
其中所述处理器在所述置信度上升到激活阈值以上时激活所述对象的所述跟踪，并且在所述置信度下降到停用阈值以下时停用所述对象的所述跟踪。
5.根据权利要求4所述的系统，进一步包括避碰系统，所述避碰系统基于所选择的所述对象的跟踪来确定避开所述对象的所述车辆的路线并且沿着所估计的路线驾驶所述车辆。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器使用所述对象的先前状态预测所述对象在选定时间的位置。
CN201810151628.XA 2017-03-06 2018-02-14 驾驶车辆的系统和方法 Active CN108536139B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/450556 2017-03-06
US15/450,556 US10421452B2 (en) 2017-03-06 2017-03-06 Soft track maintenance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108536139A CN108536139A (zh) 2018-09-14
CN108536139B true CN108536139B (zh) 2021-08-17

Family

ID=63171362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810151628.XA Active CN108536139B (zh) 2017-03-06 2018-02-14 驾驶车辆的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10421452B2 (zh)
CN (1) CN108536139B (zh)
DE (1) DE102018104213A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11042155B2 (en) * 2017-06-06 2021-06-22 Plusai Limited Method and system for closed loop perception in autonomous driving vehicles
US11392133B2 (en) 2017-06-06 2022-07-19 Plusai, Inc. Method and system for object centric stereo in autonomous driving vehicles
US11573573B2 (en) 2017-06-06 2023-02-07 Plusai, Inc. Method and system for distributed learning and adaptation in autonomous driving vehicles
CN111081065B (zh) * 2019-12-13 2021-03-30 北京理工大学 路段混行条件下的智能车辆协同换道决策模型
CN113467451A (zh) * 2021-07-01 2021-10-01 美智纵横科技有限责任公司 机器人的回充方法和装置、电子设备和可读存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101038672A (zh) * 2007-04-30 2007-09-19 北京中星微电子有限公司 一种图像跟踪方法及系统
CN101339240A (zh) * 2008-08-26 2009-01-07 中国人民解放军海军工程大学 基于双层预测机制的无线传感器网络目标跟踪方法
CN101656729A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 通用汽车环球科技运作公司 用于资源约束系统的自适应数据校验
CN102798854A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 株式会社电装 移动对象检测系统
CN103247057A (zh) * 2013-05-08 2013-08-14 西北工业大学 目标-回波-道路网三元数据关联的道路目标多假设跟踪算法
CN103366154A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 可重配置的畅通路径检测系统
CN103366156A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 道路结构检测和跟踪
CN104932505A (zh) * 2015-06-08 2015-09-23 华南理工大学 基于摄像头检测的自动导航系统、控制方法及直立平衡车
CN105469052A (zh) * 2015-11-25 2016-04-06 东方网力科技股份有限公司 一种车辆检测跟踪方法和装置
CN106408591A (zh) * 2016-09-09 2017-02-15 南京航空航天大学 一种抗遮挡的目标跟踪方法
CN106447696A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 郑州轻工业学院 一种基于双向sift流运动评估的大位移目标稀疏跟踪方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064942A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Rockwell Collins, Inc. Enhanced precision forward observation system and method
DE19749086C1 (de) * 1997-11-06 1999-08-12 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Ermittlung fahrspurverlaufsindikativer Daten
US6486831B1 (en) * 2001-04-23 2002-11-26 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Methods and apparatus for estimating accuracy of measurement signals
GB0111256D0 (en) * 2001-05-09 2001-06-27 Bae Systems Plc A GPS based terrain referenced navigation system
NL1020287C2 (nl) * 2002-04-02 2003-10-03 Thales Nederland Bv Werkwijze voor meerdoelendetectie, met name voor toepassing in rondzoekradars met meerbundelvorming in elevatie.
FI113092B (fi) * 2002-05-31 2004-02-27 Ekahau Oy Paikannusepävarmuuden mittauksia ja niiden sovelluksia
US7187320B1 (en) * 2004-08-27 2007-03-06 Lockheed Martin Corporation Matched maneuver detector
US7228230B2 (en) * 2004-11-12 2007-06-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha System for autonomous vehicle navigation with carrier phase DGPS and laser-scanner augmentation
US7460951B2 (en) * 2005-09-26 2008-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method of target tracking using sensor fusion
US20090292468A1 (en) * 2008-03-25 2009-11-26 Shunguang Wu Collision avoidance method and system using stereo vision and radar sensor fusion
US8812226B2 (en) * 2009-01-26 2014-08-19 GM Global Technology Operations LLC Multiobject fusion module for collision preparation system
JP5017392B2 (ja) * 2010-02-24 2012-09-05 クラリオン株式会社 位置推定装置および位置推定方法
GB2481851A (en) * 2010-07-09 2012-01-11 Univ Antwerpen Object location
US20120022739A1 (en) * 2010-07-20 2012-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Robust vehicular lateral control with front and rear cameras
JP5862023B2 (ja) * 2011-03-04 2016-02-16 日本電気株式会社 目標追跡システム及び目標追跡方法
US10520581B2 (en) * 2011-07-06 2019-12-31 Peloton Technology, Inc. Sensor fusion for autonomous or partially autonomous vehicle control
US8654005B2 (en) * 2011-10-14 2014-02-18 Raytheon Company Methods for resolving radar ambiguities using multiple hypothesis tracking
US8457827B1 (en) * 2012-03-15 2013-06-04 Google Inc. Modifying behavior of autonomous vehicle based on predicted behavior of other vehicles
US9097800B1 (en) * 2012-10-11 2015-08-04 Google Inc. Solid object detection system using laser and radar sensor fusion
US9142063B2 (en) * 2013-02-15 2015-09-22 Caterpillar Inc. Positioning system utilizing enhanced perception-based localization
US9606848B2 (en) * 2013-03-12 2017-03-28 Raytheon Company Iterative Kalman filtering
US9738222B2 (en) * 2013-09-28 2017-08-22 Oldcastle Materials, Inc. Advanced warning and risk evasion system and method
WO2015155833A1 (ja) * 2014-04-08 2015-10-15 三菱電機株式会社 衝突防止装置
EP4187523A1 (en) * 2014-05-14 2023-05-31 Mobileye Vision Technologies Ltd. Systems and methods for curb detection and pedestrian hazard assessment
US10241191B2 (en) * 2014-08-25 2019-03-26 Princeton Satellite Systems, Inc. Multi-sensor target tracking using multiple hypothesis testing
JP6265095B2 (ja) * 2014-09-24 2018-01-24 株式会社デンソー 物体検出装置
US10365363B2 (en) * 2015-05-08 2019-07-30 Humatics Corporation Mobile localization using sparse time-of-flight ranges and dead reckoning
US9943247B2 (en) * 2015-07-28 2018-04-17 The University Of Hawai'i Systems, devices, and methods for detecting false movements for motion correction during a medical imaging scan
US10160448B2 (en) * 2016-11-08 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc Object tracking using sensor fusion within a probabilistic framework
US10228693B2 (en) * 2017-01-13 2019-03-12 Ford Global Technologies, Llc Generating simulated sensor data for training and validation of detection models

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101038672A (zh) * 2007-04-30 2007-09-19 北京中星微电子有限公司 一种图像跟踪方法及系统
CN101656729A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 通用汽车环球科技运作公司 用于资源约束系统的自适应数据校验
CN101339240A (zh) * 2008-08-26 2009-01-07 中国人民解放军海军工程大学 基于双层预测机制的无线传感器网络目标跟踪方法
CN102798854A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 株式会社电装 移动对象检测系统
CN103366154A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 可重配置的畅通路径检测系统
CN103366156A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 道路结构检测和跟踪
CN103247057A (zh) * 2013-05-08 2013-08-14 西北工业大学 目标-回波-道路网三元数据关联的道路目标多假设跟踪算法
CN104932505A (zh) * 2015-06-08 2015-09-23 华南理工大学 基于摄像头检测的自动导航系统、控制方法及直立平衡车
CN105469052A (zh) * 2015-11-25 2016-04-06 东方网力科技股份有限公司 一种车辆检测跟踪方法和装置
CN106408591A (zh) * 2016-09-09 2017-02-15 南京航空航天大学 一种抗遮挡的目标跟踪方法
CN106447696A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 郑州轻工业学院 一种基于双向sift流运动评估的大位移目标稀疏跟踪方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Vision-Based Obstacle Avoidance for UAVs》;Yoko Watanabe 等;《AIAA》;20070831;第1-11页 *
《基于Kalman预测和点模式匹配的多目标跟踪》;马英辉 等;《现代电子技术》;20130715;第27-30页 *
《基于自重构粒子滤波算法的目标跟踪》;王宇霞 等;《计算机学报》;20160731;第1294-1306页 *
Rafael Muñoz-Salinas 等.《A multiple object tracking approach that combines colour and depth information using a confidence measure》.《Pattern Recognition Letters》.2008,第1504-1514页. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20180251125A1 (en) 2018-09-06
CN108536139A (zh) 2018-09-14
DE102018104213A1 (de) 2018-09-06
US10421452B2 (en) 2019-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108536139B (zh) 驾驶车辆的系统和方法
US10011276B2 (en) Collision avoidance device
KR101815599B1 (ko) Ｔｐｍｓ를 이용한 주차 지원 장치
EP1610151B1 (en) Method, apparatus , and computer progam product for radar detection of moving target
JP2018055539A (ja) 移動体の状態算出装置、状態算出方法、プログラムおよびそれを記録した記録媒体
CN109002041B (zh) 一种车辆避障方法
US11112790B2 (en) Micro-authorization of remote assistance for an autonomous vehicle
US20190294169A1 (en) Method and apparatus for detecting a proximate emergency vehicle
US10338208B2 (en) Object detection in multiple radars
JP2001242242A (ja) 検知性能向上機能を備えたミリ波レーダ装置
CN115616554A (zh) 配置用于确定空闲域的车辆雷达系统
US20210048815A1 (en) Method and apparatus for method for predicting automated driving system disengagement
US10444341B2 (en) Road clutter mitigation
CN113015922A (zh) 一种检测方法、检测装置以及存储介质
US11477567B2 (en) Method and system for locating an acoustic source relative to a vehicle
US11294029B2 (en) Radar system and method for updating waveform parameters
US20190041497A1 (en) Controller using map attributes to qualify radar returns
JP2019032285A (ja) レーダ装置および物標検知方法
JP6668472B2 (ja) 物体分類を有する動力車両の周辺領域をキャプチャーする方法、制御装置、運転者支援システム、及び動力車両
KR20160072574A (ko) 차량용 레이더 시스템의 동작방법
US11209537B2 (en) Extended target-matched CFAR detector
CN117647797A (zh) 雷达的近距离速度纠正方法、装置、雷达及存储介质
CN110678776B (zh) 用于增强的对象跟踪的系统
US20180275265A1 (en) Target tracking using region covariance
US11112497B2 (en) Maximum doppler extension via recursive chirp decimation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant