CN110171412A - 用于车辆的障碍物识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的障碍物识别方法及系统，涉及车辆技术领域。障碍物识别方法，包括获取车辆的实时信息，实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息；判断实时运动信息和理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定车辆遇到障碍物。对两种信息进行比对，如果车辆的实时信息和理论信息之间的差值在可接受范围内，说明车辆没有遇到障碍物，或者障碍物对车辆运行没有产生实质性的影响；如果车辆的实时信息和理论信息相差较大，说明车辆遇到了障碍物。采用这种识别方法，在车辆与障碍物接触后，根据车辆状态判断是否需要进行重新规划线路。

Description

用于车辆的障碍物识别方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的障碍物识别方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，自动驾驶或自动泊车技术在车辆中应用越来越多。现有技术中，在自动驾驶或自动泊车的过程中，均需要对车辆周围的环境进行障碍物识别，然后规划行驶路径。

但是，在车辆自动泊入或者泊出或自动低速行驶中，车辆遇到偏低矮障碍物时，如限位块，较大砖头，减速带等，由于障碍物识别装置因无法探测盲区、精度不准确或光照条件等原因不能识别到该障碍物。在障碍物识别装置没有识别障碍物的情况下强行越过此障碍物可能会导致车辆受损或者在压上障碍物后有加速，产生碰撞危险。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的障碍物识别方法，以解决障碍物识别装置无法识别盲区位置的障碍物的问题，通过车辆的实际信息和理论信息之间的对比来实现障碍物的判断。

本发明另一个目的是要提供一种用于车辆的障碍物识别系统，以解决障碍物识别装置无法识别盲区位置的障碍物的问题。

一方面，本发明提供了一种用于车辆的障碍物识别方法，包括：

获取所述车辆的实时信息，所述实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；

获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息；

判断所述实时运动信息和所述理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；

若是，则确定所述车辆遇到障碍物。

可选地，所述实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

所述实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

所述理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

可选地，获取所述车辆的实时信息之后，还包括：

判断所述实时扭矩信息中是否至少有一项达到所述车辆的需求扭矩信息；

若是，获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

可选地，所述车辆的需求扭矩信息根据所述车辆的外界环境和/或车辆档位信息计算得出。

可选地，所述预设阈值为所述理论运动信息的30％-60％。

另一方面，本发明还提供了一种用于车辆的障碍物识别系统，包括：

第一获取单元，用于获取所述车辆的实时信息，所述实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；

第二获取单元，用于获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息；

识别单元，用于判断所述实时运动信息和所述理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定所述车辆遇到障碍物。

可选地，所述实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

所述实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

所述理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

可选地，还包括

处理单元，用于在所述第一获取单元所述车辆的实时信息后判断所述实时扭矩信息中是否至少有一项达到所述车辆的需求扭矩信息；若是，则所述第二获取单元获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

可选地，所述车辆的需求扭矩信息根据所述车辆的外界环境和/或车辆档位信息计算得出。

可选地，所述预设阈值为所述理论运动信息的30％-60％。

本发明的用于车辆的障碍物识别方法，包括获取车辆的实时信息，实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息；判断实时运动信息和理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定车辆遇到障碍物。对两种信息进行比对，如果车辆的实时信息和理论信息之间的差值在可接受范围内，说明车辆没有遇到障碍物，或者障碍物对车辆运行没有产生实质性的影响；如果车辆的实时信息和理论信息相差较大，说明车辆遇到了障碍物，如果强行通过，可能会对车辆造成损失。采用这种识别方法，在车辆与障碍物接触后，根据车辆状态判断是否需要进行重新规划线路。

进一步地，本发明的车辆的障碍物识别系统中，采用现有传感器及车内行驶数据进行计算，无需增加硬件，以识别一些探测盲区内的障碍物。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图；

图3是根据本发明又一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图；

图4是根据本发明一个实施例的障碍物识别系统的示意性系统图；

图5是根据本发明另一个实施例的障碍物识别系统的控制示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图。图2是根据本发明另一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图。图3是根据本发明又一个实施例的障碍物识别方法的示意性流程图。图4是根据本发明一个实施例的障碍物识别系统的示意性系统图。图5是根据本发明另一个实施例的障碍物识别系统的控制示意图。下面参照图1至图5来描述本发明实施例的障碍物识别方法及系统。

如图1所示，本实施例中的用于车辆的障碍物识别方法，包括：

步骤S101，获取车辆的实时信息，实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；

步骤S102，获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息；

步骤S103，判断实时运动信息和理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；

步骤S104，若是，则确定车辆遇到障碍物。

在上述步骤中，实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

预设阈值为理论运动信息的30％-60％。

本发明的用于车辆的障碍物识别方法，包括获取车辆的实时信息，实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息；判断实时运动信息和理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定车辆遇到障碍物。对两种信息进行比对，如果车辆的实时信息和理论信息之间的差值在可接受范围内，说明车辆没有遇到障碍物，或者障碍物对车辆运行没有产生实质性的影响；如果车辆的实时信息和理论信息相差较大，说明车辆遇到了障碍物，如果强行通过，可能会对车辆造成损失。采用这种识别方法，在车辆与障碍物接触后，根据车辆状态判断是否需要进行重新规划线路。

在一个进一步地实施例中，获取车辆的实时信息之后，还包括：

判断实时扭矩信息中是否至少有一项达到车辆的需求扭矩信息；

若是，获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

车辆的需求扭矩信息根据车辆的外界环境和/或车辆档位信息计算得出。

参考图2，在一个实施例中，具体流程为：

ESC请求扭矩；

PT系统响应扭矩并按需求扭矩驱动整车运动；

实时检测整车运动状态；

判断实际加速度/速度/速度变化/运动方向/坡道/运动距离等一项或多项与理论值差值是否超过阈值；若是，则判定车辆遇到障碍物，如果任一项都没有超过阈值，则认为没有障碍物，继续请求并输出扭矩。

参考图3，在另一个实施例中，具体流程为：

ESC请求扭矩；

PT系统响应扭矩并按需求扭矩驱动整车运动；

实时检测整车运动状态；

判断扭矩增大斜率/时间/最大限制扭矩的一项或多项是否超过阈值(这里可以是车辆需求信息)，若是，则继续判断车辆加速度/速度/运动方向/运动距离等的一项或多项是否超过阈值，若否，则认为没有障碍物，继续请求并输出扭矩；

如果车辆加速度/速度/运动方向/运动距离等的一项或多项与理论数据的差值超过阈值，则判定车辆遇到障碍物，如果任一项都没有超过阈值，则认为没有障碍物，继续请求并输出扭矩。

参考图4，本发明还提供了一种用于车辆的障碍物识别系统，包括第一获取单元1、第二获取单元3和识别单元4。第一获取单元1用于获取车辆的实时信息，实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息。第二获取单元3用于获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息。识别单元4用于判断实时运动信息和理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定车辆遇到障碍物。本实施例中的障碍物识别系统可以集成到车辆的电子稳定控制单元，还可以是一个单独的系统。实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

在一个进一步地实施例中，障碍物识别系统还包括处理单元2。处理单元2用于在第一获取单元车辆的实时信息后判断实时扭矩信息中是否至少有一项达到车辆的需求扭矩信息；若是，则第二获取单元获取预存于车辆内的与实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

该障碍物识别系统采用的一种识别方法是：根据当前坡道、档位、可运动的距离等一项或多项设定驱动力，当设定的驱动扭矩增大斜率和时间、最大的限制扭矩内中的一项或多项中达到设定阀值时，而车辆运动加速度、运动速度、运动方向、运动距离等的一项或多项无法达到设定的阀值时，即认为此时车辆遇上不可逾越障碍物。

该障碍物识别系统采用的另一种识别方法是：根据当前驱动力、驱动增大的斜率和时间、制动力、所处坡道、档位等信息计算理论车辆的加速度、速度、速度变化、运动方向和运动距离等相关信息，并通过实车轮速传感器、加速度传感器等车上已有的一项或多项部件的信息进行融合计算当前车辆的实际加速度、速度、速度变化，运动方向、坡道/运动距离等一项或多项信息，当实际状态中其中一项或多项实际值与理论值之间差值超过设定阀值时，即认为此时车辆遇上不可逾越障碍物。

参考图5，在一个进一步的实施例中，障碍物识别系统的工作原理如下：

1.将实车档位、所处坡道以及周围可探测到的明显障碍物距离等信号通过CAN或者PIN等方式传输至ESC模块中，ESC根据当前的车辆状态，控制车辆起步或运动；

2.动力系统响应ESC的动力需求，控制车辆运动，ESC收集实车的轮速信号、车速信号、坡道信号、机车辆运动距离等信息。

3.当动力输出扭矩或者动力输出时间达到一定限值时，车辆运动速度、加速度、运动方向等的一项或多项超过或达不到标定限值时，即认为有障碍物；如：车辆控制扭矩按一定斜率输出一定时间后，车辆仍无法起步(速度为0，达不到阀值)，即认为车轮边上有无法逾越的障碍物。

4.或车辆在运动过程中，加速度、速度、运动方向、运动距离等一项或多项与理论值的差值超过阀值时，即认为车辆遇上障碍物，需要改变运动轨迹。如：车辆前进过程中，撞上较大障碍物反弹快速减速、静止甚至运动方向突变成向后，此时也判断为遇上无法越过的障碍物。

上述系统，主要运用车辆动力模型计算的理论运动状态和实际状态对比来判断障碍物，仅利用车辆现有传感器进行计算，无需多余的硬件成本；还可以结合其他传感器数据进行融合，提高识别准确性，且无需增加其他部件情况下也可实现。

进一步地，上述系统可判断传统探头或者图像采集部件无法探测的范围，如轮胎边上，适用范围广。

进一步地，根据可运动距离、坡道等设置不同参数，适用范围广，降低车辆撞上已识别障碍物的发生次数，提高行车安全基础上保证通过率；根据不同的可运动距离调整参数，提高通过性，降低误识别率。

进一步地，系统和方法可在自动驾驶、自动泊车等功能中应用，有效降低传统感知单元无法识别的障碍物对车辆造成损伤；同时，可根据车型特点标定不同阀值，以适用于所有车型。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的障碍物识别方法，其特征在于，包括：

获取所述车辆的实时信息，所述实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；

获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息；

判断所述实时运动信息和所述理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；

若是，则确定所述车辆遇到障碍物。

2.根据权利要求1所述的障碍物识别方法，其特征在于，

所述实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

所述实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

所述理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

3.根据权利要求1或2所述的障碍物识别方法，其特征在于，

获取所述车辆的实时信息之后，还包括：

判断所述实时扭矩信息中是否至少有一项达到所述车辆的需求扭矩信息；

若是，获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

4.根据权利要求3所述的障碍物识别方法，其特征在于，

所述车辆的需求扭矩信息根据所述车辆的外界环境和/或车辆档位信息计算得出。

5.根据权利要求1所述的障碍物识别方法，其特征在于，

所述预设阈值为所述理论运动信息的30％-60％。

6.一种用于车辆的障碍物识别系统，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取所述车辆的实时信息，所述实时信息包括实时扭矩信息和实时运动信息；

第二获取单元，用于获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息；

识别单元，用于判断所述实时运动信息和所述理论运动信息之间的差值是否超过预设阈值；若是，则确定所述车辆遇到障碍物。

7.根据权利要求6所述的障碍物识别系统，其特征在于，

所述实时扭矩信息包括扭矩增大斜率、扭矩增大时间和最大限制扭矩中的一项或多项；

所述实时运动信息包括车辆加速度、车辆速度、车辆运动方向和车辆运动距离中的一项或多项；

所述理论运动信息包括理论加速度、理论速度、理论运动方向和理论运动距离中的一项或多项。

8.根据权利要求6或7所述的障碍物识别系统，其特征在于，还包括

处理单元，用于在所述第一获取单元所述车辆的实时信息后判断所述实时扭矩信息中是否至少有一项达到所述车辆的需求扭矩信息；若是，则所述第二获取单元获取预存于所述车辆内的与所述实时扭矩信息相对应的理论运动信息。

9.根据权利要求8所述的障碍物识别系统，其特征在于，

所述车辆的需求扭矩信息根据所述车辆的外界环境和/或车辆档位信息计算得出。

10.根据权利要求9所述的障碍物识别系统，其特征在于，

所述预设阈值为所述理论运动信息的30％-60％。