CN111284406A - 车辆下方检查 - Google Patents

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Zheneti
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Abstract

本发明涉及车辆下方检查，具体涉及用于在驾驶之前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近的安全地带进行安全监视的方法和装置，其中该方法包括从位于车辆底盘上的有源传感器系统获取传感器数据，其中，有源传感器系统被布置为发送信号并接收从安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有安全地带的传感器数据；通过从有源传感器系统获取传感器数据来重复建立安全地带的表示；使用统计模型迭代地聚合安全地带的表示；并且持续分析表示的聚合并确定是否有敏感对象位于车辆的安全地带内。

Description

车辆下方检查
技术领域
本文提出了用于出于安全原因监视车辆下方的区域并检测车辆下方的对象的系统、方法和装置。
背景技术
自动驾驶车辆的解决方案的开发很受关注，并且许多不同的技术领域正在被开发。如今，针对不同水平的驾驶辅助，正在进行自动驾驶(AD)和高级驾驶员辅助系统(ADAS)两者的开发。随着车辆的自动性越来越高，安全方面的重要性日益提高，以减少事故风险以及对车辆以及位于周围区域的对象和人员的伤害。这些类型的车辆具有位于车辆上的多个传感器，以检测周围区域(光晕)并确定距对象的距离和对象的位置、其他车辆的移动、位置、速度以及自车与其他车辆的偏航，并且从所有这些数据确定自车通往设定目的地的安全路线。
为了使任何无人监管的车辆从静止开始移动，它必须能够识别是否有对象在车辆下方或附近使得车辆在驶离时会撞到对象(或人)，并对所涉对象或车辆造成损坏/伤害。在有人监管时车辆移动的情况下或车辆开始其移动的情况下，我们可以假定车辆没有障碍，因为人会看到这是真的，或者因为在移动时，车辆的传感器光晕会识别出有什么东西移动进入了车辆所需的自由空间区域。如果有任何对象移入路径而没有移出，则传感器光晕应当指示存在障碍物。然而，在有两个对象移入车辆的领域但是只有一个移出(例如首先是球，然后孩子移入或靠近车辆，但是球与孩子一起出来)的情况下，传感器光晕不足以识别并作出两个对象是否都已离开车辆周围的安全地带的安全决定——控制系统很可能只会检测到一个对象已离开安全地带。反之亦然，如果两个对象一起进入安全地带，但是只有其中一个离开，则如果仅依靠车辆周围的传统传感器光晕，则系统可能会确定没有对象仍在安全地带内。
正在开发的一个早期技术领域是泊车辅助，其中车辆监视周围并在没有驾驶员辅助的情况下控制车辆进入停车位。例如，该领域中的一种安全解决方案在US9718404中示出，其中提出了一种用于检测靠近汽车的可能比底盘高的对象的解决方案。该解决方案具有位于车辆前面用于检测车辆前方的对象的向外看传感器以及用于确定底盘和地面之间的距离的向下看传感器。
在车辆从完全停止且熄火的位置(即停放的汽车)启动的情况下，无法知道对象是否已穿透传感器光晕并进入车辆的计划移动路径。对于车辆下面的传感器死区尤其如此。为了在这种情况下启动车辆并安全地使车辆移动，必须确定地评估标准自动驾驶车辆传感器的光晕内的自由空间。以其最简单的形式是：如何检查车辆下方？如何检查靠近车辆的盲点？
在美国专利申请2018/0181120中，讨论了监视自动驾驶车辆下方的区域的方法和系统，其中在关闭车辆之前捕获车辆下方地面的第一地形；在车辆开始移动之前捕获地面的第二地形；并将第一地形和第二地形相互比较。
发明内容
一个目的是消除上述缺点中的至少一些，并提供用于对车辆下方区域和车辆周围的附近区域(即安全地带)进行安全监视的改进的方法和设备。这里提供了多个实施例，其中第一个是用于在驾驶之前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近的安全地带进行安全监视的方法。该方法包括从位于车辆的底盘上的有源传感器系统获取传感器数据，其中有源传感器系统被布置为发送信号并接收从安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有安全地带的传感器数据。该方法进一步包括通过从有源传感器系统获取传感器数据来重复建立安全地带的表示，并使用统计模型迭代地聚合安全地带的表示。该方法进一步包括持续分析表示的聚合并确定是否有敏感对象位于车辆的安全地带内。
该方法可以进一步包括如果在安全地带内检测到对象，则发送指示对象的通信信号。发送步骤可以包括将信号发送至车辆中的控制系统、车辆中的用户界面、便携式用户设备以及远离车辆的控制系统中的至少一种。
安全地带包括在车辆下方和周围附近中存在撞到或伤害到对象的风险的区域。车辆周围的区域在地平面上处于车辆周围10cm、车辆周围20cm或车辆周围50cm之内。确定是否有敏感对象位于安全地带内可以包括：确定是否检测到大于预设尺寸的和/或预设形状的对象，其中预设尺寸可以在从传感器视角上看的横截面为50cm、20cm和10cm中的一种。
有源传感器系统可以是激光雷达、雷达和有源声纳传感器系统中的至少一种。传感器系统可以进一步包括辅助识别检测到的对象的至少一个光学摄像机。如果已经检测到对象，则系统可以将图像从至少一个光学摄像机发送至车辆中的控制系统、车辆中的用户界面、远离车辆的控制系统和便携式用户设备中的至少一种。
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中统计模型包括聚合后的表示的平均。
另一个实施例被提供在处理设备中，其中，该处理设备包括至少一个处理器、至少一个存储器和至少一个传感器接口(206)。处理器被布置为执行存储在存储器中的指令集，以执行用于在驾驶之前对停放的自动驾驶车辆下方的安全地带进行安全监视的方法。该方法包括经由至少一个传感器接口从位于车辆底盘上的有源传感器系统获取传感器数据，其中有源传感器系统被布置为发送信号并接收从安全地带内的对象反射的信号，并且存储表示基本上所有安全地带的传感器数据；通过从有源传感器获取传感器数据来重复建立安全地带的表示；使用统计模型迭代地聚合安全地带的表示；并且持续分析表示的聚合并确定是否有敏感对象位于车辆的安全地带内。
又一个实施例可以提供，一种车辆，包括位于车辆的底盘上的至少一个传感器；以及布置为执行上述和权利要求中所述的方法的处理设备。传感器系统可以位于可伸缩梁上，并且可伸缩梁和传感器可以可伸缩到车辆的底盘中的保护外壳中。
所提出的解决方案使得可以实现从车辆处于停车和熄火状态到移动的完全安全的过渡。该解决方案提供了实时监视并确定安全地带没有对象的可能性。它还能够使车辆能避免在越野车辆操作期间产生危险。
这样做的优点是提供了一种有效的方式来提供对车辆下方的检查，该检查可以被用于确定在车辆下方没有对象，并且可以潜在地控制车辆的底盘和车轮布置的状况。
附图说明
在下文中，将参考附图中示出的示例性实施例以非限制性方式且更详细地描述本发明，附图中：
图1是示出示例车辆的示意图；
图2是示出示例性控制电路的示意性框图；
图3是示出示例性盲点区域的示意图；
图4的A-C是示出传感器的示例性位置的示意图；
图5是示出示例性方法的示意性框图；以及
图6是传感器安装的示意图。
具体实施方式
在图1中，附图标记100通常指车辆，或者有时指自车，其可以是自动驾驶、手动驾驶的或这些的组合(即半自动驾驶)的车辆。如本领域技术人员所理解，车辆100包括用于推进并控制车辆的诸如引擎或电机的合适部分、用于控制引擎/电机的控制电子设备、用户界面仪表板、车轮等等。然而，对于自动驾驶或半自动驾驶，车辆具有如将关于图2更详细地描述的控制电路210以及用于提供诸如与位置、速度、行进方向、温度、路面特征等有关的数据的一个或多个传感器101、102。位置传感器可以包括经由天线102从一个或多个基于卫星的定位系统(例如从GPS卫星104)接收信号的传感器和/或提供道路和周围区域的图像的一个或多个摄像机101。这些图像可以被处理以确定相对于道路边界、其他车辆等的车辆位置。车辆还可以被提供有包括用于辅助跟踪车辆的位置和移动的加速度计和陀螺仪的IMU(惯性测量单元)(未示出)。可以被使用的其他传感器例如：用于跟踪与车辆周围其他车辆的距离和相对速度的激光雷达(光检测和测距)和雷达；这些传感器未在图1中示出，但可以被容纳在车辆内或被组合在传感器单元101中。天线既可以被用于与外部网络通信，也可以用于接收GPS信号；然而，单独的天线可以针对外部通信和GPS信号而提供。用于监视车辆下方区域的一个或多个底盘传感器系统105位于车辆的底盘120中或上；这个传感器将在下面更详细地讨论。
车辆可以进一步经由例如无线链路103连接至外部网络150。可以使用相同的或一些其他的无线链路与车辆附近的其他车辆或与本地基础设施元件进行通信。蜂窝通信技术可以用于例如至外部网络的远距离通信，并且如果所使用的蜂窝通信技术具有低延时，则它也可以用于车辆之间的通信V2V和/或车辆至基础设施之间的通信V2X。蜂窝无线电技术的示例是GSM、GPRS、EDGE、LTE、5G NR等，也包括未来的蜂窝解决方案。然而，在某些解决方案中，使用中短距离通信技术，诸如无线局域网(LAN)，例如基于IEEE 802.11的解决方案。ETSI致力于用于车辆通信的蜂窝标准，并且例如由于低延时以及对高带宽和通信信道的高效处理，5G被认为是合适的解决方案。
车辆控制电路/系统210被用于控制车辆，并且在图2中示出。控制电路可以包括具有用于执行不同操作的多个模块250、260和270的至少一个处理器201，用于存储数据和/或用于在处理器中操作不同功能的指令集的至少一个计算机可读存储器或存储介质202。此外，可选地，根据控制电路中提供的功能，可以提供一个或多个通信接口205和/或一个或多个天线接口207，并且此外，可以提供一个或多个传感器接口206，其用于从车辆内的传感器获取数据。处理器的模块可以是获取模块250、分析模块260和动作模块270，每个模块被布置为执行用于获取用于控制车辆移动的控制参数的过程的不同步骤的指令集。应当理解，通信/天线接口还可以提供直接或经由车辆中的专用传感器控制电路获取传感器数据的可能性：例如，GPS数据可以通过天线接口获取，车辆中的一些传感器可以使用诸如CAN总线、I2C、以太网、光纤等的局域网络设置与控制电路通信。通信接口可以被布置为与车辆的其他控制功能通信，并且因此也可以被视为控制接口；然而，可以提供分立的控制接口(未示出)。车辆内的局部通信也可以是具有诸如WiFi、LoRa、Zigbee、蓝牙或类似的中/短距离技术的协议的无线类型。
处理器201可以例如是微处理器、数字信号处理器、图形处理单元(GPU)、嵌入式处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或ASIC(专用集成电路)。存储单元202可以是易失性或非易失性计算机可读存储器，并且被布置为存储由处理器执行的指令或指令集。指令集优选地存储在非易失性存储器中，诸如固态硬盘(SSD)或磁盘驱动存储器、闪存或存储卡。存储单元还可以包括存储类型的组合。
底盘传感器系统被布置为提供指示车辆下方区域的数据，并且视场还可以从车辆向外延伸一定距离，从而提供车辆周围的周围区域的延伸视图。传感器系统可以包括一个或多个传感器以及用于控制传感器的操作、提供电源管理并提供与传感器的通信的一些控制电路(未示出)。传感器系统从位于车辆下方的至少一个传感器获取数据，并且传感器系统可以被布置为提供车辆下方区域的表示，或者向车辆控制电路的处理器提供数据，处理器继而分析该数据并建立被监视区域的表示。这样的表示有利地是示出一个或多个传感器的视场内的结构的一些类型的图像。处理器进一步被布置为分析该表示，以检测预定安全地带内车辆下方或附近的对象和/或结构。在这种情况下，安全地带被限定为车辆下方的区域以及在基本地平面上车辆周围的一定距离，即在底盘传感器系统能够建立其表示的视场内。此外，有利地，该表示还包括距该表示中的对象和/或结构的距离信息。如果检测到任何对象，则车辆控制系统会采取适当的动作；例如，向车辆的用户警告对象的存在或向车辆的控制系统发送信号。此外，车辆的控制系统可以采取适当的动作，例如向车辆发出停止命令以不驾驶，直到对象被移除或接收到即使对象仍然存在但车辆也可以启动驾驶的信号，例如从推翻停止命令的用户接收到。可以以几种方式警告用户，例如通过车辆仪表板上的信号或发送至用户所操作的智能电话或类似通信设备的警告消息。
不同类型的传感器可以被用于提供车辆下方的视场。优选地，使用有源型传感器，即传感器发出信号，信号从对象反射，并且然后传感器检测反射的信号。然后，传感器系统可以测量发射和检测之间的反射信号响应时间，然后反射信号响应时间可以被转换为特定方向上的距离。这些有源传感器可以是例如激光雷达、雷达或有源超声波探测器。然后，传感器信号可以被布置为建立车辆下方区域的表示。即使传感器信号包括定时/距离信息，该表示也可以被分析以确定对象的尺寸和/或形状。然而，在一些实施例中，也可以使用无源传感器，诸如一个或若干个光学摄像机、立体摄像机、无源声学传感器、IR/NIR/FIR/FLIR摄像机等等。此外，可以使用这些传感器类型的组合来提供不同类型的信号或冗余以增加安全性。例如，可以使用辅助识别对象的激光雷达传感器和光学摄像机的组合。不同的传感器可以提供将由处理器101相应地进行分析的不同类型的传感器信号。这样的处理可以包括确定位于车辆下方的对象的尺寸和/或形状。可以使用的另一类型的传感器是具有照明源的光学立体摄像机，即半有源解决方案。
无源传感器可以具有很高的正和负测量的错误率，即分别是所提供的数据可能包括现实世界中不存在的对象，或者当现实世界中存在对象时可能不提供数据，因此，无源传感器可能对安全监视来说不可靠。讨论中的针对自动驾驶车辆的安全规则可能对于无源传感器的使用来说太高。
控制系统210会使用底盘传感器系统，针对在开始驾驶时可能损害车辆的任何潜在对象或者在移动期间和/或移动开始期间可能受到车辆损害的对象，来对区域进行扫描。应当注意，任何潜在对象的分析可以在车辆控制系统210中执行，在独立系统中(例如在传感器系统中)执行，或者在集中式服务器设备中远程地执行。参考图3，安装在车辆100下方的传感器可以被布置为能够获得车辆下方的视场(FOV)以及车辆附近周围正常处于车辆上其他传感器的FOV外面的一些区域301。根据其他传感器的位置和类型，在车辆周围附近的其他传感器的FOV外面的这个区域在地平面上通常在车辆周围10cm之内、车辆周围20cm之内或车辆周围50cm之内。然而，应当理解，车辆周围的其他距离可以是适用的。车辆传感器系统105下方的FOV 301应该优选与车辆周围的在车辆离开静止状态之前应该没有潜在的敏感对象的预定安全地带重叠。敏感对象可以例如是可能损害车辆的对象或可能受到车辆损害的对象。
当在车辆下方检测到潜在对象时，系统可以控制车辆，以使车辆不能启动驾驶或经由车辆中合适的用户界面警告用户，或者发送警告信号至车辆的控制电路、车辆中的用户界面、例如云解决方案中的远离车辆的外部控制电路、或者诸如经由云解决方案中的服务器直接或间接与车辆通信连接的智能电话或类似的便携式设备的用户设备。为了方便用户或监管员确定是否可以清晰驾驶，光学摄像机还可以被安装在底盘上，以提供情况的光学视图，并且来自光学摄像机的图像可以被提供至用户或监管员。然后，用户可以容易地评估车辆下方的区域，并确定检测到的一个或多个对象是否使得可以驾驶，或者是否需要将其移除；例如，如果空的塑料袋位于该区域，即使系统指示潜在对象，也可以安全地启动驾驶。光学摄像机可以被配备有照明，以便即使在太暗使得摄像机通常不能提供良好图像时也提供良好的视图。应当注意，来自光学摄像机的图像还可以由识别对象并相应地提供控制信号的处理设备进行分析。
在任何方向上大于例如10或20cm的对象可以是用于作出需要一些动作的决定的合适大小。然而，其他尺寸的对象可以被确定为要处理的潜在对象。本文档后面将对此进行更详细的讨论。
在一个实施例中，使用例如在云解决方案中远离车辆的外部控制电路，来处理车辆的安全特征。服务器可以被布置为接收指示车辆下方的对象的信号或传感器数据，其中服务器被布置为分析并确定对象是否在车辆下方。诸如服务器解决方案可以被布置为进一步协调多辆车及它们的操作。应当理解，服务器解决方案也可以被用于以下讨论的底盘系统的实施方式。
参考图4，根据传感器的类型和想要的视场(FOV)，一个或多个传感器105、105’可以位于底盘上或底盘中的不同位置处。在图4的A中，一个传感器105基本上位于车辆100的底盘的中心，并且该传感器大体上提供水平面中360度的视图以及从地面直到底盘的视图，以便建立车辆下方区域(即体积)的表示。根据传感器的类型，由于车轮或车辆的其他部件阻挡FOV或从传感器发出的任何有效信号(例如雷达或激光雷达信号)，一些FOV可能会被阻碍。因此，仅部分区域406会被覆盖，但是基本上所有区域都会被监视。
在图4的B中例示的实施例中，一个或多个传感器105位于车辆的一端，从而根据使用的传感器，提供车辆的一个纵向方向上并且具有一些扩展(例如，具有在车辆向前方向的视场)的区域406的视场。在另一个实施例中，可以使用类似的设置，但是其中传感器位于车辆的各个端，具有彼此相对的视场，即一个在向前方向上而一个在向后方向上。
在图4的C中，描绘了两个传感器105、105'，各自位于车辆的纵向侧，例如靠近车轮，具有重叠的视场，其中，组合的视场基本上覆盖车辆下方的区域406以及离开车辆的一定距离。应当理解，图中描绘的FOV区域仅用于说明目的，并不限于这些范围。根据传感器的配置和传感器的位置，实际的FOV可以更大、更小并且具有不同的形状。
应当理解，传感器可以被设置为传感器单元，传感器单元具有安装在传感器单元上的一个或多个传感器。此外，在图4的A-C的示例中，由传感器覆盖的区域可以延伸到车辆下方区域的外面，以提供离开车辆一定距离的视场，以便更好地覆盖对于用于“看到”车辆周围区域的其他传感器可能是盲点的区域。例如，位于车顶的传感器在车辆的安全地带内靠近车辆和靠近地/道路具有有限的视图。安全地带可以被设置为，在该安全地带内，确定在车辆从静止状态驶离之前跟踪潜在对象并确定没有对象在其内非常重要。
根据传感器的类型和想要的视场，所使用的传感器可以使用不同的解决方案来安装。如参考图4的A-C所示，可以使用不同的位置，并且它们可能需要不同类型的安装方案，这将参考图6更详细地讨论。在图4A所示的情况下，优选使用具有基本上360度视场的传感器，该传感器可以被布置有以一定速度旋转以获取360度FOV的传感器，或者其可以被布置有一起提供360度FOV的几个传感器。
有利地，主要设计可以利用单个旋转激光雷达。该单个传感器可以位于车辆的空间中心附近。然而，可以提供其他传感器位置，如下面讨论的。
再次参考图4的A，示出了单个360度传感器，例如诸如激光雷达的旋转传感器。相同的配置可以与具有受限FOV的旋转“单面”激光雷达一起使用。在后一种情况下，伸缩机构可以提供旋转和360度覆盖。
在图4的C所示的实施例中，两个或多个绕转或旋转传感器或可伸缩且非旋转的传感器具有与绕转且非绕转的激光雷达类似的选项。在这种情况下，传感器被放置为提供重叠的视场，例如，如图4的C所示，一个靠近右前轮，而另一个靠近左后轮；然而，只要两个传感器的视场以提供合适的区域覆盖的方式重叠，则也可以利用其他放置。
在两个或更多个传感器的情况下，如果传感器正在有源地发送探测信号，则有利地是允许传感器以最小化互相干扰的方式操作，例如，这可以通过确保有源探测信号不指向任何其他传感器接收器或者传感器按时间轮流发送和接收它们各自的信号来完成。
可以提供替代实施例，其中提供了扭转或振荡激光雷达，其不能完成完整的360度旋转，而是振荡以便覆盖比静态解决方案更大的FOV。
对于所有配置，可以为每个传感器添加“活塞式”移动，以便扫描更宽的垂直视场(FOV)或从车辆下方的其他激光雷达的FOV移出。
其他设计可以使用具有受限视场的激光雷达，例如非绕转、小于360度等，一旦其被调动(例如从底盘伸出)则旋转，以便生成车辆下方完整的360度图像。
图5示出了与确保没有对象位于车辆下方的安全解决方案有关的操作方法。车辆下方系统被布置为通过从位于车辆底盘上的传感器系统获取501传感器数据来监视车辆下方的区域。例如，车辆可以被停在停车位或其他位置。区域的监视在从静止状态驾驶离开之前不久(例如在离开前几秒钟)进行，以确保在监视发生之后没有对象有时间进入该区域。在监视时段期间，还可以使用位于车辆上的其他传感器来检查周围区域，以便实时监视没有新对象接近车辆附近。车辆下方传感器系统优选地是有源传感器系统，即传感器系统被布置为发送信号，该信号继而从车辆下方的对象或从车辆本身的部分反射回来。然后，反射的信号被传感器设备接收，并被分析和/或存储在存储介质202中。
传感器系统被布置为获取表示车辆下方的基本所有区域的数据。当已经获取数据时，车辆控制系统210或传感器系统105被布置为通过分析传感器数据来建立502车辆下方区域的表示。这通过获取车辆下方区域的多个表示来完成。传感器数据的分析取决于所使用的传感器的类型和所提供的数据的类型；例如使用激光雷达传感器时，数据可以被用于通过知晓发出的信号和接收的信号的方向以及持续测量从激光雷达传感器至对象或结构的距离来建立图像，因此重复地建立激光雷达的视场内的区域/安全地带的表示。类似地，可以使用雷达作为传感器或有源声纳传感器来建立表示。系统获取多个扫描以建立车辆下方区域的表示。所获取的表示的数量取决于所需的车辆下方区域没有对象或在车辆的周围区域附近内没有对象的确定性水平。获得适合的确定性水平所需的表示的数量可以是例如5、10、25、50或100个表示；然而，可以根据所需的确定性水平和系统/传感器的精度水平来获取一些其他数量(更高、更低和中间均可)的表示。要获取的表示的数量可以被预先设定或在监视期间当所需的确定性水平已达到时确定，即在达到合适的水平时动态地停止扫描。系统可以持续执行对车辆下方区域的扫描，并建立多个表示，直到达到预设的确定性水平，然后系统停止扫描。表示的处理和分析可以在操作期间持续执行，以确定区域没有对象。
然后，使用统计模型对表示进行迭代地聚合503。这样的统计模型可以通过以平均方式(诸如生成平均值)将表示彼此相加，从而减小标准差。统计模型被布置为使得增加车辆下方没有对象的确定性水平，从而根据位于车辆上的其他传感器的传感器光晕，提供在车辆下方和/或车辆周围的自由空间的统计上可靠的确定。确定性水平优选地是在系统中预先设定的，或者可以在某个时刻被更新。所需的确定性水平可以例如由出于安全原因而要求一定水平的官方控制和/或由协会同意。确定性水平可以例如与功能安全标准ISO26262 ASIL(汽车安全完整性水平)中陈述的或将要开发的置信度水平相关；该标准正在开发中。可替代地，内部安全标准可以被应用在确定传感器数据的合适的确定性水平或置信度中。
当聚合被迭代地完成以确定是否有一个或若干个对象或结构位于车辆下方、车辆上或接近车辆安全地带附近的视场区域中时，聚合后的表示被持续地分析504。可替代地，完成分析以便确定聚合后的表示的统计集合的确定性水平适当地高并且得出没有对象被检测到的结论。系统可以通过确定表示中的对象的位置，例如通过确定至距对象的距离，或确定安全地带内对象的形状和/或尺寸，来检测对象。知晓距车辆的结构(诸如例如车轮)的距离，系统可以确定不应该在车辆下方的对象位于车辆下方或车辆周围的确定可能对对象或车辆存在潜在风险的区域/地带内。为了减少错误结果的数量，可以设定要检测的对象的预确定的最小尺寸，诸如例如从传感器系统看到的横截面为20cm，然而，可以设定其他尺寸，更大和更小(诸如10、30、40、50或100cm)均可。对象的大小可以根据系统的情况和使用来设定。车辆下方传感器系统可以被用于确定距离、尺寸、可能的材料成分和/或提供对象识别。具有敏感对象的形状的数据库可以被提供以快速识别并确定它们是否会推断出任何动作。
如果一个或若干个对象或结构被检测到具有致使某种动作的尺寸和位置，则传感器系统或车辆控制电路可以可选地将指示对象的信号发送505至控制电路中的控制模块、用户界面或车辆外部的控制系统。该信号可以被用于控制车辆可能不会启动驾驶或用于将该对象警告给车辆的用户或外部系统或第三方人。
在停车情况下，车辆可以从不在车辆旁边的用户被调用，例如该用户可能站在餐厅外面，并向车辆发送用于召唤车辆自己驾驶到用户所在位置的信号。因此，当车辆要启动驾驶并且能够检查车辆下方是否有任何对象时，没有用户在场，并且需要确保没有对象在车辆下方。系统对车辆下方区域进行多次扫描以建立该区域的统计上适合的表示，并确定是否有任何对象位于车辆下方。
系统可以被布置为将表示发送至车辆的控制系统210、车辆中的用户界面仪表板(未示出)、便携式用户设备(未示出)或远离车辆的控制系统(未示出)。在另外提供至少一个光学摄像机并也将其安装在底盘上以提供车辆下方的FOV的解决方案中，这些光学图像可以单独使用或与表示结合使用以辅助识别位于车辆下方或接近车辆附近内的对象，并且可以被发送至车辆的控制系统、车辆中的用户界面、便携式用户设备或外部控制系统。如果将图像发送至用户界面或便携式用户设备，则用户可以确定对象是否需要关注，或者车辆是否可以在不需要移除对象的情况下驾驶。
应当注意，上述不同的分析部分可以在一个处理设备中处理，或者不同的分析部分在不同的处理设备中处理，其中在处理设备之间共享中间结果。
传感器可以被固定布置在底盘上，或者可以位于底盘内部，并在操作期间延伸。后者可以被布置有如图6中所示的可延伸机构。传感器105位于底盘120内部空腔601内，从而在非操作期间为传感器提供保护。可选地，可以提供保护盖602，如图6的B所示，当传感器将被调动时，保护盖可以被移除。在图6的B中，传感器位于杆或类似机构603上，该杆或类似机构又附接到用于将传感器推到操作位置的定位机构(未示出)。
此外，在传感器位于底盘上而不在保护腔中的实施例中，传感器可以被布置在杆或类似机构上以提供更好的视场。该杆或类似机构可以被布置为使用适合的电动机械解决方案可移动，以便在需要时改变操作期间的视场，例如以提供更大的视场。
一些设计涉及从车辆的底盘中伸出和缩回一个或多个传感器(可旋转或绕转或非旋转激光雷达传感器的伸缩或潜望)。一个或多个传感器可以位于底盘内部，并且在使用时可以从保护外壳中取出，以允许对车辆下方的区域进行适当的扫描。应该理解的是，传感器可以位于底盘上，具有恒定的视场而且具有提供保护但同时对于所使用的传感器技术透明的保护壳体，例如在激光雷达的情况下，壳体对于所用激光的波长是透明的。在替代解决方案中，传感器位于底盘内部，但在使用期间，镜子可以伸出并为传感器提供适合的视场；这种情况下，镜子在不使用时可以用作保护盖。
系统还可以被用于确定车辆相对于车辆附近的对象的位置。通过使用提供准确且高精度距离信息的激光雷达传感器或类似传感器技术，可以利用底盘传感器解决方案测量距位于车辆附近的对象的距离。
为了泊车和其他目的，在停车场中定位期间，靠近停车区、路缘、障碍物或类似物可以提供有价值的信息。然后，该信息可以为整个定位问题提供有价值的信息。
由于车辆下方系统低至地面，因此有可能看到车库中车辆的下方并识别车库中墙壁的位置。这些数据可以是定位问题的输入。
使用从传感器系统获得的表示，存在的进一步的优点是，可以监视车辆的状况，诸如检测对底盘、车轮或所定位的车辆其他部分的损坏，以使其可被底盘传感器观察到。例如，这可以通过在一个阶段获得并存储底盘状态的参考表示，然后将随后获得的一个或多个表示与参考表示进行比较来完成。参考表示可以例如被提供为每种车辆类型的模板表示，并且在车辆下方传感器系统的安装期间或在车辆制造期间提供，即，传感器系统在操作期间不需要获取参考模型，但是参考模型可以是存储在传感器系统或车辆中的、出厂提供的图像/表示。如果发现一个或多个偏差，则处理系统或控制系统可以警告车辆的用户存在偏差，或者甚至与服务组织联系以提供关于偏差的信息，以及可选地提供供服务组织进行检查的表示；在这种自动化情况下，中央服务服务器甚至可以预订将车辆登记到服务中心的服务时段。应该理解的是，该解决方案可以被用于检测除损坏之外车辆的其他状况，例如车轮的尺寸、铁锈、污垢等。而且，它可以被用于检测拖车是否连接至车辆。通过与车辆底盘的已知状态(出厂状态)和当前状态进行简单比较，如果检测到明显的偏差，则车辆可以在仪表板上提供警报指示符或发送警报信号以及可选的提供与偏差有关的信息至用户的智能设备，用户的智能设备示出可能需要甚至被用于自动预订服务的车辆维护以及关于损坏或偏差的信息。
所提出的解决方案对于自动驾驶车辆特别有利，但是也可以在半自动驾驶和手动驾驶车辆中发现适用性。
另一个使用情况是穿越崎岖地形时的车辆。对于越野来说，这是一个非常困难的问题，因为车辆下方的可见性有限。通常需要地面向导。利用本解决方案，有源传感器可以提供地面的表示，并且系统可以使用该表示来确定地面环境，并且还可以例如在低速行进期间确定绕过障碍物的良好路线。
示例性方法、设备和计算机可读存储介质在以下各项中列出：
1、一种在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－从位于所述车辆的底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
2、根据项目1所述的方法，进一步包括如果在所述安全地带内检测到所述对象则发送(505)指示所述对象的通信信号的步骤。
3、根据项目2所述的方法，其中，所述发送步骤包括将所述信号发送至所述车辆中的控制系统、所述车辆中的用户界面、便携式用户设备以及远离所述车辆的控制系统中的至少一种。
4、根据项目1所述的方法，其中所述安全地带包括在所述车辆的下方和所述周围附近中存在撞到对象的风险的区域。
5、根据项目4所述的方法，其中，所述车辆的所述周围附近中的所述区域在地平面上处于所述车辆周围的10cm、所述车辆周围的20cm或所述车辆周围的50cm之内。
6、根据项目1所述的方法，其中确定是否有敏感对象位于所述安全地带内包括：确定是否检测到大于预设尺寸的和/或预设形状的对象。
7、根据项目6所述的方法，其中所述预设尺寸的横截面为50cm、20cm和10cm中的一个。
8、根据前述项目中任一项所述的方法，其中，所述有源传感器系统是激光雷达、雷达和有源声纳传感器系统中的至少一种。
9、根据前述项目中任一项所述的方法，其中，所述传感器系统进一步包括辅助识别检测到的对象的至少一个光学摄像机。
10、根据项目9所述的方法，进一步包括将图像从所述至少一个光学摄像机发送至所述车辆中的控制系统、所述车辆中的用户界面、远离所述车辆的控制系统和便携式用户设备中的至少一种。
11、根据前述项目中任一项所述的方法，其中所述统计模型包括聚合后的表示的平均。
12、一种处理设备，其中所述处理设备包括：
－至少一个处理器(201)；
－至少一个存储器(202)；以及
－至少一个传感器接口(206)；
其中，所述处理器被布置为执行存储在所述存储器中的指令集，以执行用于在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近中的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－经由所述至少一个传感器接口从位于所述车辆的所述底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
13、一种车辆，包括位于所述车辆的底盘上的至少一个传感器和被布置为执行根据项目1－11中任一项所述的方法的处理设备。
14、根据项目13所述的车辆，其中，所述传感器系统位于可伸缩梁上。
15、根据项目14所述的车辆，其中所述可伸缩梁和传感器可伸缩到所述车辆的所述底盘中的保护外壳中。
16、一种计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质包括存储在所述介质中的指令集，以执行用于在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近中的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－经由至少一个传感器接口从位于所述车辆的底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续地分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
应该注意的是，词语“包括”不排除存在列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤，并且在元件之前的词语“一”不排除多个这样的元件的存在。还应进一步注意，任何附图标记均不限制权利要求的范围，本发明可以至少部分地通过硬件和软件两者来实现，并且多个“装置”或“单元”可以用相同的硬件项目来表示。
上面提及并描述的实施例仅作为示例给出，并且不应限制本发明。在以下描述的专利实施例中要求保护的本发明范围内的其他解决方案、用途、目标和功能对于本领域技术人员而言应该是显而易见的。
Wi-Fi——无线保真度(Wi-Fi联盟的注册商标)–基于IEEE 802.11协议
LoRa——远距离无线(LoRa联盟的注册商标)
Zigbee——Zigbee联盟负责的用于IoT和类似应用程序的无线通信协议。
GSM——全球移动系统
GPRS——通用分组无线业务
EDGE——全球演进的增强数据速率
LTE——长期演进
IP——互联网协议
Radar——雷达检测和测距
Lidar——光检测和测距
ASIL——汽车安全完整性水平

Claims (16)

1.一种在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－从位于所述车辆的底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：如果在所述安全地带内检测到所述对象则发送(505)指示所述对象的通信信号的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发送步骤包括：将所述信号发送至所述车辆中的控制系统、所述车辆中的用户界面、便携式用户设备以及远离所述车辆的控制系统中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述安全地带包括在所述车辆的下方和所述周围附近中存在撞到对象的风险的区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述车辆的所述周围附近中的所述区域在地平面上处于所述车辆周围的10cm、所述车辆周围的20cm或所述车辆周围的50cm之内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否有敏感对象位于所述安全地带内包括：确定是否检测到大于预设尺寸的和/或预设形状的对象。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述预设尺寸的横截面为50cm、20cm和10cm中的一个。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述有源传感器系统是激光雷达、雷达和有源声纳传感器系统中的至少一种。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述传感器系统进一步包括辅助识别检测到的对象的至少一个光学摄像机。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将图像从所述至少一个光学摄像机发送至所述车辆中的控制系统、所述车辆中的用户界面、远离所述车辆的控制系统和便携式用户设备中的至少一种。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述统计模型包括聚合后的表示的平均。
12.一种处理设备，其中所述处理设备包括：
－至少一个处理器(201)；
－至少一个存储器(202)；以及
－至少一个传感器接口(206)；
其中，所述处理器被布置为执行存储在所述存储器中的指令集，以执行用于在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近中的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－经由所述至少一个传感器接口从位于所述车辆的所述底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
13.一种车辆，包括位于所述车辆的底盘上的至少一个传感器和被布置为执行根据权利要求1－11中任一项所述的方法的处理设备。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述传感器系统位于可伸缩梁上。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中所述可伸缩梁和传感器可伸缩到所述车辆的所述底盘中的保护外壳中。
16.一种计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质包括存储在所述介质中的指令集，以执行用于在驾驶前对停放的自动驾驶车辆下方和周围附近中的安全地带进行安全监视的方法，其中所述方法包括：
－经由至少一个传感器接口从位于所述车辆的底盘上的有源传感器系统获取(501)传感器数据，其中所述有源传感器系统被布置为发送信号并接收从所述安全地带内的对象反射的信号，并存储表示基本上所有所述安全地带的传感器数据；
－通过从所述有源传感器系统获取传感器数据来重复地建立(502)所述安全地带的表示；
－使用统计模型迭代地聚合(503)所述安全地带的所述表示；以及
－持续地分析(504)所述表示的聚合并确定是否有敏感对象位于所述车辆的所述安全地带内。
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