CN112802366A - 在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制。特别地，控制雷达系统以在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的系统和方法包括确定拖车在车辆后面的位置和将雷达系统的初始视场调整为排除拖车位置的修改视场。用具有修改视场的雷达系统检测一个或多个其他车辆。基于检测到一个或多个其他车辆，实施交叉交通警报。

Description

在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制
技术领域
本主题公开涉及在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制。
背景技术
车辆(例如汽车、卡车、摩托车、建筑设备、农用设备、自动化工厂设备)包括越来越多的传感器。这些传感器获取有关车辆及其环境的信息，并有助于自主实施车辆的某些或全部操作或向驾驶员发出警报。示例性传感器包括雷达系统、激光雷达系统和相机。车辆中的示例性半自主系统可以执行碰撞避免、自适应巡航控制或自动制动。车辆中的另一示例性系统是交叉交通警报和/或自动制动系统。当车辆倒车时，交叉交通警报和/或自动制动系统警告驾驶员其他车辆进入倒车路径(即交叉交通)，并且可以另外自动施加制动以避免与另一车辆碰撞。这种类型的系统通常依靠雷达系统来检测交叉交通。当车辆后面有拖车时，雷达系统功能可能会受到不利影响。这是因为相对较靠近雷达系统并具有较高雷达信号的拖车会产生高幅度反射，从而增加检测底面，因此遮挡其他更远的物体。因此，期望提供雷达系统控制以在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理。
发明内容
在一示例性实施例中，一种用于控制雷达系统以在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的方法包括确定拖车在车辆后面的位置和将雷达系统的初始视场调整为排除拖车位置的修改视场。该方法还包括用具有修改视场的雷达系统检测一个或多个其他车辆；以及基于检测到一个或多个其他车辆来实施交叉交通警报。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括获得拖车的尺寸。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括获得铰接角度，该铰接角度是车辆的中心轴线与拖车的中心轴线之间的角度。
除了本文描述的一个或多个特征之外，获得铰接角度包括对由具有包括拖车的视场的相机获得的图像执行图像处理。
除了本文描述的一个或多个特征之外，确定拖车在车辆后面的位置基于拖车的尺寸和铰接角度。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括确定初始视场与拖车位置之间的重叠区域。
除了本文描述的一个或多个特征之外，调整初始视场包括基于关闭天线元件的子集或执行波束成形来排除修改视场中的重叠区域。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括在修改视场中过滤由于通过雷达系统传输而接收到的反射来消除由拖车产生的任何反射。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括使用控制器来确定车辆是否处于倒档，其中实施该方法基于确定车辆处于倒档。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该方法还包括基于检测到车辆路径中的一个或多个其他车辆来计算碰撞时间，并基于碰撞时间小于阈值来提供警报或实施自动制动。
在另一示例性实施例中，一种用于在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的系统包括具有修改视场的雷达系统。该雷达系统检测一个或多个其他车辆。该系统还包括控制器，以确定拖车在车辆后面的位置，将雷达系统的初始视场调整为排除拖车位置的修改视场，以及基于雷达系统检测到一个或多个其他车辆来实施交叉交通警报。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器获得拖车的尺寸。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器获得铰接角度。该铰接角度是车辆的中心轴线与拖车的中心轴线之间的角度。
除了本文描述的一个或多个特征之外，该系统还包括相机。控制器通过对由包括拖车的视场的相机获得的图像执行图像处理来获得铰接角度。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器还基于拖车的尺寸和铰接角度来确定拖车在车辆后面的位置。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器确定初始视场与拖车位置之间的重叠区域。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器还排除重叠区域以将初始视场调整为修改视场。雷达系统基于关闭天线元件的子集或执行波束成形来实现修改视场。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器在修改视场中过滤由于通过雷达系统传输而接收到的反射来消除由拖车产生的任何反射。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器确定车辆是否处于倒档，并基于确定车辆处于倒档来实施交叉交通警报。
除了本文描述的一个或多个特征之外，控制器基于一个或多个其他车辆在车辆路径中来计算碰撞时间，并基于碰撞时间小于阈值来实施警报或自动制动。
当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在下面的详细描述中出现，该详细描述参考附图，其中：
图1是根据一个或多个实施例的具有拖车的车辆的框图，其包括执行交叉交通管理的雷达系统控制；
图2示出了表示根据一个或多个实施例的在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制的场景；以及
图3是根据一个或多个实施例的在具有拖车的车辆中执行雷达系统控制以执行交叉交通管理的方法的处理流程。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并且无意于限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。
如前所述，可以基于传感器信息自主地辅助或执行许多车辆操作。交叉交通警报和/或自动制动系统在倒车操作期间使用有关车辆后面的交叉交通的雷达信息。如前所述，附接到车辆后部的拖车会对雷达系统结果产生负面影响。这是因为拖车遮挡了雷达系统的视场(FOV)。因此，当拖车被附接到车辆时，先前的交叉交通警报和/或自动制动系统被禁用。
本文详述的系统和方法的实施例涉及在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的雷达系统控制。有关拖车的尺寸和拖车相对于车辆的铰接角度的信息有助于根据一个或多个实施例的雷达系统控制。使用一个或多个相机来获得此信息。现有的车辆可以使用该信息来增强显示给驾驶员的后视图像，以使拖车在图像中不可见。根据一个或多个实施例，尺寸和铰接角度信息用于调整一个或多个后雷达系统的FOV并过滤来自拖车的任何不想要的反射。
根据示例性实施例，图1是具有拖车105的车辆100的框图，其包括雷达系统控制以执行交叉交通管理。图1中的示例性车辆100是汽车101。根据替代实施例，示出和讨论的示例性传感器无意于限制可能在车辆100中或上的传感器的数量或类型。示出了三个雷达系统110，其中一个是前视的，两个是后视的。还示出了后视相机130和激光雷达系统140。拖车105在挂钩150处附接到车辆100，挂钩150用作枢转接头并允许拖车105相对于车辆100移动，如双箭头所示。车辆100的中心轴线L与拖车105的中心轴线LL之间的角度是铰接角度AA。处理用相机130获得的图像可以有助于确定铰接角度AA。可替代地，挂钩150处的传感器可以测量铰接角度AA。
车辆100还包括控制器120，其可以替代地是彼此通信以执行本文所讨论的功能的两个或更多个控制器120的集合。控制器120可以与信息娱乐系统125交互，该信息娱乐系统125向车辆100的操作者(例如驾驶员)提供警报和其他输出，并且还可以从操作者获得输入。输入包括拖车105的尺寸。由雷达系统110本身、由控制器120或由两者的组合来执行由雷达系统110接收的反射的处理和雷达系统110的控制。来自一个或多个相机130的信息(例如铰接角度AA)和来自操作者的信息(例如拖车105的尺寸)可以由控制器120获得，以促进雷达系统110的控制，如参考图3进一步讨论。
控制器120包括处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述功能的其他合适部件。例如，控制器120的一个或多个存储设备可以存储接收到的信息，比如拖车105的尺寸，并且控制器120的一个或多个处理器可以执行存储的指令来执行本文详述的功能。
图2示出了表示根据一个或多个实施例在具有拖车105的车辆100中执行交叉交通管理的雷达系统控制的场景。示例性卡车210代表了根据一个或多个实施例的车辆100和拖车105可能在没有雷达系统控制促进的交叉交通警报或制动的情况下发生碰撞的交叉交通。对应于雷达系统110的两个示例性视场FOVa和FOVb在图2中示出。如图所示，视场FOVa小于视场FOVb。这是因为基于铰接角度AA，如果视场FOVa和FOVb的大小相同，则拖车105将处于视场FOVa中。视场FOVa的这种修改是根据一个或多个实施例的雷达系统控制的一部分。雷达系统控制的另一方面涉及在雷达系统处获得的反射的处理，并且将参考图3进一步讨论。
图3是根据一个或多个实施例的在具有拖车105的车辆100中实施雷达系统控制以执行交叉交通管理的方法300的处理流程。例如，当控制器120确定车辆100的倒档被接合时，可以执行方法300。在框310，获得拖车105的尺寸包括车辆100的操作者经由信息娱乐系统125输入尺寸。信息娱乐系统125可以与控制器120通信并且可以将尺寸提供给控制器120。在框320，获得铰接角度AA包括控制器120从具有拖车105的视场的一个或多个相机130获得图像。通过控制器120对图像处理以确定铰接角度AA可以是能够通过信息娱乐系统125将拖车105显示为在车辆100后面不可见(例如以透视方式)的功能的一部分。在框330，该显示特征需要确定拖车105相对于车辆100的位置。
参照框340和350讨论雷达控制操作。如所指示，在框350的处理可以是可选的。在框340，调整一个或多个雷达系统110的视场包括确定每个雷达系统110的默认视场与拖车105的位置之间的重叠。然后修改视场以确保拖车105不在视场内。可以基于所使用的雷达系统110的特定类型，以多种方式来实现对视场的修改。根据一示例性实施例，修改视场包括关闭主波束包括拖车105的天线元件(即不从其传输)。根据另一示例性实施例，修改视场包括限制波束成形角度以排除具有拖车105的区域。用于修改视场的特定实施方式不受这些示例的限制。用于修改视场以排除具有拖车105的区域的任何已知机理都在预期的范围内。
在框350，如所指示，对由一个或多个雷达系统110的传输产生的反射进行滤波是可选的。如前所述，一个或多个相机130可用于获得后视图像。处理这些图像(例如通过控制器120)有助于确定铰接角度AA，并结合拖车105的尺寸(在框310获得)来确定拖车105的位置(在框330)。当倒档被接合时，可以周期性地执行过程320、330。在框340，也可以周期性地执行视场的调整。然而，在确定拖车105的位置(在框330)与根据拖车105的位置调整一个或多个雷达系统110的视场(在框340)之间可能存在延迟(例如几秒钟)。因此，拖车105的一部分可以移动到一个或多个雷达系统110的修改视场中。到拖车105的位置被更新时(在框330)，一个或多个雷达系统110可能已在先前修改的视场内发射了传输(在框340)。
也就是说，尽管修改视场作为在框340的处理的一部分，但拖车105的至少一部分可能处于一个或多个雷达系统110的视场中。这将导致来自拖车105的被发射的传输遇到的部分的高幅度反射能量。在框350，可以以多种方式来实现对反射的过滤以解决这种情况。根据一示例性实施例，反射能量的高幅度可以用于使反射与拖车105相关联。根据另一示例性实施例，另外或可替代地，反射能量的范围与拖车105的已知(可能不准确)的位置(来自框330)可用于将反射能量与拖车105相关联。一旦被识别，与拖车105相关的反射能量然后可被过滤(例如清零)，以避免例如根据恒定的误报率(CFAR)方案而人为地增加检测阈值。如前所述，由通过一个或多个雷达系统110的传输产生的反射的处理可以由雷达系统110、控制器120或两者执行。
在框360，不从现有系统修改实施交叉交通警报和/或制动，因此这里仅大致描述。一旦执行了在框340以及可选地在框350的处理，就可以以与不存在拖车105时相同的方式来处理交叉交通管理。然而，为了确定可能发生的碰撞，必须考虑拖车105的位置。具体地，在一个或多个雷达系统110处接收到的反射可以由雷达系统110、控制器120或两者进行处理，以识别车辆100的倒车路径中的任何交叉交通(例如图2所示的卡车210)。交叉交通的检测导致碰撞时间(TTC)的计算。该计算连续地进行，并且例如如果TTC小于阈值，则可能例如经由信息娱乐系统125向车辆操作者发出警报。另外，控制器120可以基于TTC来激活车辆100的自动制动。
尽管已经参照示例性实施例描述了以上公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定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，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制雷达系统以在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的方法，该方法包括：
使用控制器确定拖车在车辆后面的位置；
将雷达系统的初始视场调整为排除拖车位置的修改视场；
用具有修改视场的雷达系统检测一个或多个其他车辆；以及
基于检测到一个或多个其他车辆，实施交叉交通警报。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括获得拖车的尺寸和获得铰接角度，所述铰接角度是车辆的中心轴线与拖车的中心轴线之间的角度，其中，获得铰接角度包括对由具有包括拖车的视场的相机获得的图像执行图像处理，并且确定拖车在车辆后面的位置基于拖车的尺寸和铰接角度。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定初始视场和拖车位置之间的重叠区域，其中，调整初始视场包括基于关闭天线元件的子集或执行波束成形来排除修改视场中的重叠区域。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在修改视场中过滤由于通过雷达系统传输而接收到的反射来消除由拖车产生的任何反射。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述控制器来确定车辆是否处于倒档，其中实施该方法基于确定车辆处于倒档；以及基于检测到车辆路径中的一个或多个其他车辆来计算碰撞时间，并基于碰撞时间小于阈值来提供警报或实施自动制动。
6.一种用于在具有拖车的车辆中执行交叉交通管理的系统，该系统包括：
具有修改视场的雷达系统，该雷达系统配置为检测一个或多个其他车辆；以及
控制器，其配置为确定拖车在车辆后面的位置，将雷达系统的初始视场调整为排除拖车位置的修改视场，以及基于雷达系统检测到一个或多个其他车辆来实施交叉交通警报。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器配置为获得拖车的尺寸和获得铰接角度，所述铰接角度是车辆的中心轴线与拖车的中心轴线之间的角度，并且该系统还包括相机，其中，所述控制器配置为通过对由包括拖车的视场的相机获得的图像执行图像处理来获得铰接角度，并且基于拖车的尺寸和铰接角度来确定拖车在车辆后面的位置。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器配置为确定初始视场和拖车位置之间的重叠区域，排除所述重叠区域以将初始视场调整为修改视场，并且所述雷达系统配置为基于关闭天线元件的子集或执行波束成形来实现修改视场。
9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器还配置为在修改视场中过滤由于通过雷达系统传输而接收到的反射来消除由拖车产生的任何反射。
10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器还配置为确定车辆是否处于倒档，并且基于确定车辆处于倒档来实施交叉交通警报，并且所述控制器还配置为基于一个或多个其他车辆在车辆路径中来计算碰撞时间，并基于碰撞时间小于阈值来实施警报或自动制动。
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