CN112816985B - 后交叉碰撞检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种后交叉碰撞检测系统和方法。后交叉碰撞检测系统包括：障碍物检测单元，其被设置为接收从障碍物的反射点反射的电磁波以检测障碍物的位置；身份确定单元，其被配置为当障碍物检测单元检测到多个障碍物时，基于检测到的障碍物的位置或速度来确定多个障碍物是否是同一物体；以及碰撞确定单元，其被配置为基于身份确定单元的确定结果来确定与所述障碍检测单元检测到的多个障碍物碰撞的可能性。

Description

后交叉碰撞检测系统和方法
技术领域
本发明涉及一种后交叉碰撞检测系统和方法，用于检测车辆向后行驶或停止时在横跨车辆行驶方向的方向上移动的障碍物，并警告驾驶员与障碍物碰撞的可能性。
背景技术
随着汽车自主驾驶相关先进技术的发展，已经有各种车辆安全技术被开发以增加驾驶员的便利性和安全性，并且已经应用于量产车辆。
具体地，已经开发出用于检测本车辆与另一车辆或障碍物之间碰撞的可能性，向驾驶员警告碰撞可能性以及控制车辆以避免碰撞的技术。作为这种技术的一个示例，有一种后交叉碰撞警告(rear cross collision warning,RCCW)技术，其在车辆停止或向后行驶时检测侧向接近的障碍物，并警告驾驶员障碍物的接近。
然而，后方交叉碰撞警告技术使用雷达来检测接近本车辆的障碍物，这导致单个障碍物可能被识别为多个障碍物的问题。
在障碍物相对较长的情况下，传统技术存在以下问题：在靠近本车辆的范围内新识别出障碍物的一些反射点，从而将单个障碍物识别为多个障碍物。因此，确定与新识别的障碍物碰撞的可能性的可靠性较低，从而导致错误地警告驾驶员或没有警告驾驶员碰撞可能性的问题。
在本发明的背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为对该信息形成了本领域技术人员已经知道的相关技术的承认或任何形式的建议。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种后交叉碰撞检测系统和方法，用于提高在将单个障碍物识别为多个障碍物时与新识别的障碍物碰撞的可能性的确定可靠性。
根据本发明的一个方面，上述和其他目的可以通过提供一种后交叉碰撞检测系统来实现，所述系统包括：障碍物检测单元，其被配置为接收从障碍物的反射点反射的电磁波，以检测障碍物的位置；身份确定单元，其被配置为当所述障碍物检测单元检测到多个障碍物时，基于检测到的障碍物的位置或速度来确定多个障碍物是否是同一物体；以及碰撞确定单元，其被配置为基于所述身份确定单元的确定结果来确定与所述障碍检测单元检测到的多个障碍物碰撞的可能性。
所述障碍物检测单元可以连接到分别位于车辆两侧的后端的雷达传感器，以检测位于所述车辆后面或旁边的障碍物的位置。
所述身份确定单元可以基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向位置差或横向位置差，并且当计算出的纵向位置差或计算出的横向位置差等于或小于预定位置差时，可以确定多个障碍物是同一物体。
所述身份确定单元可以基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向速度差或横向速度差，并且当计算出的纵向速度差或计算出的横向速度差等于或小于预定速度差时，可以确定多个障碍物是同一物体。
所述后交叉碰撞检测系统还可以包括方向估计单元，其被配置为基于所述障碍物检测单元检测到的障碍物的位置来估计障碍物的移动方向。所述碰撞确定单元可以基于所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向来确定与障碍物碰撞的可能性。
所述方向估计单元可以使用所述障碍物检测单元检测到的多个障碍物的位置来计算障碍物的纵向位置变化与障碍物的横向位置变化的比率，以估计障碍物的移动方向。
当由所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向与车辆的横轴之间的接近角等于或大于预定的第一角度时，所述身份确定单元可以基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向位置差，并且可以在计算出的纵向位置差等于或小于预定位置差时确定多个障碍物是同一物体。
当由所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向与车辆的横轴之间的接近角小于预定的第二角度时，所述身份确定单元可以基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的横向位置差，并且可以在计算出的横向位置差等于或小于预定位置差时确定多个障碍物是同一物体。
在确定多个障碍物是同一物体时，所述身份确定单元可以将由所述障碍物检测单元首先检测到的障碍物确定为第一障碍物，并且可以将由所述障碍物检测单元随后检测到的障碍物确定为第二障碍物。所述碰撞确定单元可以在假设所述第二障碍物的移动方向与所述第一障碍物的移动方向相同的前提下，确定与所述第二障碍物碰撞的可能性。
所述后交叉碰撞检测系统还可以包括可靠性确定单元，其被配置为收集所述方向估计单元估计的障碍物的多个移动方向，并使用收集到的移动方向的数量和收集到的移动方向之间的方差或标准差来确定障碍物移动方向的估计可靠性。当由所述可靠性确定单元确定的估计可靠性等于或大于预定水平时，所述碰撞确定单元可以基于障碍物的移动方向来确定与障碍物碰撞的可能性。
所述障碍物检测单元可以使用检测到的障碍物位置来计算车辆到障碍物的横向距离和障碍物的横向速度。所述碰撞确定单元可以基于计算出的横向距离和横向速度来计算估计碰撞时间，并且当障碍物位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物碰撞的可能性。
所述碰撞确定单元可以基于障碍物的移动方向，使用先前检测到的障碍物的横向速度和当前检测到的障碍物的横向速度来设置障碍物的横向速度。
所述碰撞确定单元可以基于障碍物的移动方向修改所述预定区域，以便将靠近车辆的部分区域排除在所述预定区域之外。
所述后交叉碰撞检测系统还可以包括通知单元，其被配置为当所述碰撞确定单元确定存在与障碍物碰撞的可能性时，通知驾驶员与障碍物碰撞的可能性。
根据本发明的另一方面，提供了一种后交叉碰撞检测方法，包括：接收从障碍物的反射点反射的电磁波以检测障碍物的位置，当检测到多个障碍物时，基于检测到的障碍物的位置或速度确定多个障碍物是否是同一物体，以及基于确定多个障碍物是否为同一物体的结果，确定与所述障碍物检测单元检测到的多个障碍物碰撞的可能性。
附图说明
为了更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，将结合附图进行以下详细描述，其中：
图1为根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统的框图。
图2为根据本发明实施例的后交叉碰撞检测方法的流程图。
图3为示出当障碍物平行于车辆移动并且位于远离车辆和靠近车辆的区域中的每个区域时，障碍物的反射点和主反射点的图。
图4为示出根据本发明实施例的预定区域的图。
图5为示出根据本发明实施例的估计障碍物的移动方向的方法的图。
图6为示出依据障碍物的接近角的障碍物的移动方向的图表。
图7为示出确定本发明实施例的可靠性的图表。
图8为示出根据本发明实施例的预定区域的变化的图。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述各种示例性实施例，在附图中仅示出一些示例性实施例。本说明书公开的具体结构和功能细节仅代表用于描述示例性实施例的目的。然而，本发明可以以多种替代形式实施，并且不应被解释为仅限于本文所述的示例性实施例。
因此，虽然本发明的示例性实施例能够进行各种修改并采取替代形式，但是其实施例在附图中以示例的方式示出，并且将在本文详细描述。然而，应当理解，不应将本发明限制于所公开的特定示例性实施例。相反，示例性实施例涵盖落入本发明范围内的所有修改、等同和替代。
应当理解，尽管本说明书使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语只用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本发明示例性实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元素之间关系的其他词也应以类似的方式进行解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。
本说明书中所使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明的示例性实施例。如本说明书所使用的，单数形式“一”，“一个”和“所述”也意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。应进一步理解，术语“组成”、“构成”、“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，规定了所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤，操作、元件、组件或其组合。
除非另有定义，否则本说明书使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)与本领域技术人员通常理解的术语具有相同的含义。这些术语，如在通用词典中定义的术语，应被解释为具有与相关技术上下文中的术语相同的含义，并且除非在说明书中明确定义，否则不应被解释为具有理想或过于正式的含义。
下面，将参考附图描述本发明的示例性实施例。在附图中，相同的附图标记指代相同的组件。
图1是根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统的框图，图2是根据本发明实施例的后交叉碰撞检测方法的流程图。
参照图1和图2，根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统包括：障碍物检测单元20，接收从障碍物B的反射点反射的电磁波并检测障碍物B的位置；身份确定单元30，当障碍物检测单元20检测到多个障碍物B时，基于检测到的障碍物B的位置或速度来确定多个障碍物B是否是同一物体；以及碰撞确定单元60，基于身份确定单元30的确定结果来确定与障碍检测单元20检测到的多个障碍物B碰撞的可能性。
根据本发明的示例性实施例的身份确定单元30、方向估计单元40、可靠性确定单元50、碰撞确定单元60和通知单元70可以通过处理器(未示出)来实现，其中处理器被配置为使用非易失性存储器(未示出)和使用存储在相应存储器中的数据来执行下述的操作，其中存储器被配置为存储用于控制车辆各部件的操作的算法或与用于执行算法的软件命令相关的数据。此处，存储器和处理器可以被实现为各自的芯片。可选地，存储器和处理器可以被实现为单个集成芯片。处理器可以可选地采用一个或多个处理器的形式。
根据本发明实施例的后交叉碰撞检测方法包括：接收从障碍物B的反射点反射的电磁波以检测障碍物B的位置的步骤(S100)，当检测到多个障碍物B时，基于检测到的障碍物B的位置或速度来确定多个障碍物B是否是同一物体的步骤(S200)，以及基于多个障碍物B是否是同一物体的确定结果来确定与障碍检测单元20检测到的多个障碍物B碰撞的可能性的步骤(S400)。
根据本发明实施例的后交叉碰撞检测方法还可以包括在确定与障碍物B碰撞的可能性的步骤(S400)之前的估计障碍物B的移动方向的步骤(S300)。在估计障碍物B的移动方向的步骤(S300)中，依据确定多个障碍物B是否是同一物体的结果，可以假定后一障碍物B的移动方向与前一障碍物B的移动方向相同，或者可以基于前一障碍物B的移动方向来估计后一障碍物B的移动方向。
障碍物检测单元20可以被配置为使用各种传感器，例如，雷达传感器、超声波传感器和激光雷达传感器来检测障碍物B的位置。障碍物检测单元20可以检测障碍物B相对于车辆A的位置，并且可以计算从车辆A到障碍物B的距离。
障碍物检测单元20可以发射电磁波，并且可以接收从障碍物B的反射点反射的电磁波以检测障碍物B的位置。用于发射或接收电磁波的传感器可以位于车辆A的后端部分。
具体地，障碍物检测单元20可以连接到分别位于车辆A两侧的后端部分的雷达传感器10，以检测位于车辆A后面或旁边的障碍物B的位置。
雷达传感器10中的每一者均可以发射具有微波频率朝向障碍物B的电磁波，并且可以接收从障碍物B反射的电磁波，以检测到障碍物B的距离、障碍物B的移动方向以及障碍物B的高度。雷达传感器10可以设置在车辆A的各个侧面，特别是车辆A的各个侧面/后端部分。雷达传感器10的检测区域可以具有从车辆A后面的区域沿两个横向方向延伸的角度范围。
另外，障碍物检测单元20可以检测障碍物B的位置的变化，并且可以使用检测到的障碍物B的位置的变化来计算障碍物B的速度。特别地，障碍物检测单元20可以将车辆A和障碍物B之间的距离和障碍物B的速度中的每一者划分为纵向分量和横向分量。
当障碍物检测单元20检测到多个障碍物B时，身份确定单元30可以基于检测到的障碍物B的位置或速度来确定多个障碍物B是否为同一物体。如后面将描述的，身份确定单元30可以确定第一障碍物和第二障碍物是否为同一物体。
此处，同一物体可以指单个整体物体，也可以是指由彼此互锁以使得其位置、速度或移动方向相互限制的分离部分组成的物体。
碰撞确定单元60可以基于第一障碍物和第二障碍物是否为同一物体的确定结果来确定与第一障碍物或第二障碍物碰撞的可能性。
具体地，碰撞确定单元60可以确定与首先检测到的第一障碍物碰撞的可能性。然后，碰撞确定单元60可以使用用于确定与第一障碍物碰撞的可能性的因素，例如第一障碍物的位置、速度或移动方向，来确定与晚于第一障碍物被检测到的第二障碍物碰撞的可能性。
然而，由于第二障碍物是在相对接近车辆A的范围内被检测到，由障碍物检测单元20获得的关于第二障碍物的位置、速度或移动方向的数据量相对较小，因此关于第二障碍物的数据的可靠性较低。
因此，碰撞确定单元60可以基于第一障碍物的位置、速度或移动方向来估计在接近车辆A的范围内检测到的第二障碍物的位置、速度或移动方向，从而更准确地确定与第二障碍物碰撞的可能性。
图3是示出当障碍物B平行于车辆A移动并且位于远离车辆A和靠近车辆A的区域中的每个区域时的障碍物B的反射点和主反射点的图。
参照图3，在本发明的实施例中，位于车辆A后端部的雷达传感器10检测位于车辆A后面或旁边的障碍物B的位置，当障碍物B位于远离车辆A的区域时，反射点可以形成在障碍物B的前表面部分，当障碍物B位于靠近车辆A的区域时，反射点可以形成在障碍物B的侧表面部分。
特别地，如图所示，当障碍物B沿车辆A的纵向移动到车辆A旁边时，如果障碍物B在纵向上较长，则在障碍物B上可能形成多个主反射点，这可能导致单个障碍物B被识别为多个障碍物的问题。
此处，车辆A的纵向为车辆A的总长度方向，车辆A的横向为车辆A的总宽度方向。主反射点是被检测为距离车辆A最近的障碍物B的反射点中的一个，或者是障碍物B的反射点中反射电磁波幅度最大的一个。
身份确定单元30可以基于所检测到的多个障碍物B的位置来计算多个障碍物B之间的纵向位置差和横向位置差，并且当计算出的纵向位置差和计算出的横向位置差等于或小于各自的预定位置差时，可以确定多个障碍物B是同一物体。
身份确定单元30可以基于所检测到的多个障碍物B的位置来计算多个障碍物B之间的纵向速度差和横向速度差，并且当计算出的纵向速度差和计算出的横向速度差等于或小于各自的预定速度差时，可以确定多个障碍物B是同一物体。
另外，身份确定单元30可以确定从检测开始时间起维持多个障碍物B的检测期间的时间段是否彼此不同。具体地，身份确定单元30可以将前面的障碍物B确定为第一障碍物，可以将后面的障碍物B确定为第二障碍物，并且可以确定第一障碍物和第二障碍物是否是同一物体。
特别地,身份确定单元30可以检查以下条件以确定多个障碍B是否是同一物体。
【表1】
身份确定单元30可以确定多个障碍物B之间的纵向位置差、横向位置差、纵向速度差以及横向速度差是否等于或小于预定位置差或速度差。身份确定单元30可以选择性地确定一些给定条件，或者可以确定所有给定条件。
根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统还可以包括方向估计单元40，其基于由障碍物检测单元20检测到的障碍物B的位置来估计障碍物B的移动方向。碰撞确定单元60可以基于方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向来确定与障碍物B碰撞的可能性。
障碍物检测单元20可以使用检测到的障碍物B的位置来计算从车辆A到障碍物B的横向距离和障碍物B的横向速度。碰撞确定单元60可以基于计算出的横向距离和横向速度来计算估计碰撞时间，并且当障碍物B位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。
具体地，障碍物检测单元20可以基于障碍物B的位置来计算从车辆A到障碍物B的距离和障碍物B的速度。特别地，障碍物检测单元20可以使用到障碍物B的检测位置的距离和障碍物B的移动方向，将车辆A和障碍物B之间的距离和障碍物B的速度中的每一者划分为纵向分量和横向分量。
碰撞确定单元60可以基于计算出的横向距离和横向速度来计算估计碰撞时间，并且当障碍物B位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。
然而，根据常规技术，在障碍物B在横向上与车辆A隔开并且在纵向上平行于车辆A移动的情况下，存在一个问题，即尽管障碍物B和车辆A之间不存在碰撞的可能性，车辆A的主反射点沿横向移动，因此障碍物B被错误地确定为沿横向移动。
因此，为了解决这个问题，根据本发明的一个实施例，碰撞确定单元60可以基于方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向来确定与障碍物B碰撞的可能性。具体地，即使基于障碍物检测单元20检测到的障碍物B的位置以及基于障碍物B的位置计算出的车辆A和障碍物B之间的距离和障碍物B的速度，确定存在与障碍物B碰撞的可能性，碰撞确定单元60也可以基于方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向来确定车辆A和障碍物B之间不存在碰撞的可能性。
障碍物检测单元20可以使用检测到的障碍物B的位置来计算从车辆A到障碍物B的横向距离和障碍物B的横向速度。碰撞确定单元60可以基于计算出的横向距离和横向速度计算估计碰撞时间，并且当障碍物B位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。
具体地，障碍物检测单元20可以基于障碍物B的位置来计算从车辆A到障碍物B的距离和障碍物B的速度。特别地，障碍物检测单元20可以使用到障碍物B的检测位置的距离和障碍物B的移动方向，将车辆A和障碍物B之间的距离和障碍物B的速度中的每一者划分为纵向分量和横向分量。
碰撞确定单元60可以基于计算出的横向距离和横向速度来计算估计碰撞时间，并且当障碍物B位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。.
图4是示出根据本发明实施例的预定区域的图。
具体地，图4示出了位于车辆A的右后端部分的雷达传感器10为了检测障碍物B而扫描的预定区域。位于车辆A的左后端部分的雷达传感器10为了检测障碍物B而扫描的区域可以预先设置，以便与位于车辆A右后端部分的雷达传感器10扫描的区域对称。
另外，碰撞确定单元60可以计算估计碰撞时间(estimated time to collision,TTC)，并且当计算出的估计碰撞时间等于或小于预定时间时，可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。在一个实施例中，可以使用以下等式计算估计碰撞时间。
TTCk＝-(Y-轴位置/Y-轴速度)＝-(Yk/Yvelk) (1)
式中，k表示第k个雷达帧，TTC表示估计碰撞时间。
特别地，当障碍物B位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，碰撞确定单元60可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。
图5是示出根据本发明实施例的估计障碍物B移动方向的方法的图，图6是示出依据障碍物B的接近角的障碍物B的移动方向的图表。
参照图5与图6，方向估计单元40可以收集障碍物检测单元20检测到的障碍物B的多个位置，并且可以使用收集到的障碍物B的多个位置来计算障碍物B的纵向位置变化与障碍物B的横向位置变化的比率，以估计障碍物B的移动方向。
障碍物检测单元20可以实时检测障碍物B的多个位置，并且方向估计单元40可以使用障碍物B的多个位置来计算障碍物B的位置变化。在一个实施例中，方向估计单元40可以使用障碍物B的当前位置和先前检测到的障碍物B的位置之间的变化来估计障碍物B的移动方向。
特别地，方向估计单元40可以计算障碍物B的纵向位置变化与障碍物B的横向位置变化的比率，变化发生在障碍物B的初始检测位置和障碍物B的当前位置之间，从而实时估计障碍物B的移动方向。
具体地,障碍物B的接近角可以使用下面的等式来估计。此处，障碍物B的接近角可以是车辆A的横轴与障碍物B的移动方向之间的夹角。
θk＝tan-1((Xk-X初始)/(Yk-Y初始)) (2)
此处，使用从障碍物B的初始位置到障碍物B的当前位置的变化量。因此，即使用于检测障碍物B的反射点发生变化，接近角也变化很小。结果，可以防止对与障碍物B碰撞的可能性的错误检测。
如图6所示，当接近角等于或大于第一角度时，可以确定障碍物B正平行于车辆A移动，当接近角小于第二角度时，可以确定障碍物B正垂直于车辆A移动。此外，当接近角小于第一角度且等于或大于第二角度时，可以确定障碍物B正相对于车辆A斜向移动。
当障碍物B的移动方向与车辆A的横轴之间的接近角等于或大于第一角度并且等于或小于90度时，碰撞确定单元60可以确定不存在与障碍物B碰撞的可能性。
此处，第一角度可以预先设定为大于当障碍物B平行于车辆A移动时由主反射点的移动引起的接近角的变化，和小于一个角度，该角度是由于靠近车辆A的位置处的障碍物B的角度变化而导致有与车辆A碰撞的可能性的角度。
当方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向与车辆A的横轴之间的接近角等于或大于预定的第一角度时，身份确定单元30可以基于多个障碍物B的检测位置来计算多个障碍物B之间的纵向位置差，并且在计算出的纵向位置差等于或小于预定位置差时，可以确定多个障碍物B是同一物体。
也就是说，当障碍物B移动的角度等于或大于第一角度时，可以确定障碍物B平行于车辆A移动。在这种情况下，可以仅考虑第一障碍物和第二障碍物之间的纵向位置差来确定第一障碍物和第二障碍物是否是同一物体。
当方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向与车辆A的横轴之间的接近角小于预定的第二角度时，身份确定单元30可以基于多个障碍物B的检测位置来计算多个障碍物B之间的横向位置差，并且在计算出的横向位置差等于或小于预定位置差时，可以确定多个障碍物B是同一物体。
也就是说，当障碍物B移动的角度小于第二角度时，可以确定障碍物B垂直于车辆A移动。在这种情况下，可以仅考虑第一障碍物和第二障碍物之间的横向位置差来确定第一障碍物和第二障碍物是否是同一物体。
当方向估计单元40估计的障碍物B的移动方向与车辆A的横轴之间的接近角小于预定的第一角度且等于或大于预定的第二角度时，可以确定障碍物B相对于车辆A倾斜移动。身份确定单元30可以考虑横向位置差和纵向位置差二者来确定第一障碍物和第二障碍物是否是同一物体。
在确定多个障碍物B是同一物体时，身份确定单元30可以将障碍物检测单元20首先检测到的障碍物B确定为第一障碍物，并且可以将障碍物检测单元20随后检测到的障碍物B确定为第二障碍物。碰撞确定单元60可以在假设第二障碍物的移动方向与第一障碍物的移动方向相同的前提下确定与第二障碍物碰撞的可能性。
也就是说，当身份确定单元30确定第一障碍物和第二障碍物是同一物体时，碰撞确定单元60可以将第一障碍物的估计移动方向作为第二障碍物的移动方向，并且可以基于此来确定与第二障碍物碰撞的可能性。
图7是示出确定本发明实施例的可靠性的图表。
参照图7，根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统还可以包括可靠性确定单元50，其收集由方向估计单元40估计的障碍物B的多个移动方向，并使用收集到的移动方向的数量和收集到的移动方向之间的方差或标准差来确定障碍物B的移动方向的估计可靠性。当由可靠性确定单元50确定的估计可靠性等于或大于预定水平时，碰撞确定单元60可以基于障碍物B的移动方向来确定与障碍物B碰撞的可能性。
如图7所示，障碍物B的移动方向的估计可靠性可以是这样的函数：具有作为变量的收集到的移动方向的数量和收集到的移动方向之间的方差或标准差。
障碍物B的移动方向的估计可靠性可以与收集到的移动方向的数目成正比，并且可以与收集到的移动方向之间的方差或标准差成反比。
当由可靠性确定单元50确定的估计可靠性等于或大于预定水平时，碰撞确定单元60可以基于障碍物B的移动方向来确定与障碍物B碰撞的可能性。
具体地，当估计可靠性等于或大于预定水平并且相对于障碍物B的移动方向的接近角在预定的角度范围内时，可以确定不存在与障碍物B碰撞的可能性。
特别地，在第一障碍物之后检测到的第二障碍物的检测位置的数目和收集到的移动方向的数目少，相应地，第二障碍物的移动方向的估计可靠性低。因此，第二障碍物的移动方向可以取决于第一障碍物的移动方向。
然而，当第二障碍物的估计可靠性等于或大于预定水平时，碰撞确定单元60可以基于根据第二障碍物的检测位置估计的第二障碍物的移动方向来确定与第二障碍物碰撞的可能性。
在一个实施例中，当确定相对于障碍物B的移动方向的接近角在预定的角度范围内并且因此不存在与障碍物B碰撞的可能性时，碰撞确定单元60可以立即确定不存在碰撞的可能性。
根据另一实施例，碰撞确定单元60可基于障碍物B的移动方向，使用先前检测到的障碍物B的横向速度和当前检测到的障碍物B的横向速度来设置障碍物B的横向速度。
具体地，当基于障碍物B的横向速度计算出的估计碰撞时间等于或小于预定时间时，碰撞确定单元60可以确定存在与障碍物B碰撞的可能性。
因此，当确定相对于障碍物B的移动方向的接近角在预定的角度范围内时，碰撞确定单元60可以使用先前检测到的障碍物B的横向速度和当前检测到的障碍物B的横向速度来设置障碍物B的横向速度。具体地，用于计算估计碰撞时间的障碍物B的横向速度可以用下面的方程式修正。
Yvel＝α·Yvel,k+β·Yvel,k-1
式中，Yvel,k代表当前检测到的横向速度，Yvel,k-1代表先前检测到的横向速度，α和β是比例因子。
此外，可以预先设置α和β以满足以下条件：α+β＝1。
图8是示出根据本发明实施例的预定区域的变化的图。
参照图8，碰撞确定单元60可以修改预定区域，以便基于障碍物B的移动方向将靠近车辆A的部分区域排除在预定区域之外。
具体地，当确定相对于障碍物B的移动方向的接近角在预定的角度范围内时，可以修改预定区域以使其小于之前。特别地，可以修改预定区域，以便在纵向上排除靠近车辆A的后部的区域。也就是说，可以修改预定区域以便在向后方向上与车辆A间隔预定距离。此外，预定区域还可以形成为在横向上与车辆A间隔预定距离。
因此，在障碍物B从车辆A后面的区域靠近车辆A移动的情况下，其主要反射点移动，可以确定不存在与障碍物B碰撞的可能性。
根据本发明实施例的后交叉碰撞检测系统还可以包括通知单元70，当碰撞确定单元60确定存在与障碍物B碰撞的可能性时，其通知驾驶员与障碍物B碰撞的可能性。通知单元70可以使用例如集群或音视频导航(audio video navigation,AVN)系统来提供视觉、声音或触觉通知。
根据一个实施例，通知单元70可以确定车辆A的当前档位是否是R档位(向后移动档位)，并且可以仅在车辆A的当前档位是R档位时才向驾驶员提供通知。
根据另一实施例，障碍物检测单元20、方向估计单元40或碰撞确定单元60可以确定车辆A的当前档位是否为R档位，并且可以检测障碍物B，可以估计障碍物B的移动方向，或可以仅在车辆A的当前档位是R档位时，确定与障碍物B碰撞的可能性。
从上述描述中显而易见的是，根据本发明的后交叉碰撞检测系统和方法能够防止与平行于车辆移动的障碍物碰撞的可能性的误报确定。
另外，通过将先前检测到的障碍物的移动方向应用于在靠近车辆的区域中检测到的障碍物，可以提高障碍物的移动方向的估计可靠性。
尽管为了说明目的而公开了本发明的示例性实施例，但本领域技术人员应理解，在不脱离技术方案所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (14)

1.一种后交叉碰撞检测系统，包括：
障碍物检测单元，其被配置为接收从障碍物的反射点反射的电磁波，以检测障碍物的位置；
身份确定单元，其被配置为当所述障碍物检测单元检测到多个障碍物时，基于检测到的障碍物的位置或速度来确定多个障碍物是否是同一物体；以及
碰撞确定单元，其被配置为基于所述身份确定单元的确定结果来确定与所述障碍物检测单元检测到的多个障碍物碰撞的可能性；
其中，所述身份确定单元基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向速度差和横向速度差，并且当计算出的纵向速度差和计算出的横向速度差等于或小于预定速度差时，确定多个障碍物是同一物体。
2.根据权利要求1所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述障碍物检测单元连接到分别位于车辆两侧的后端的雷达传感器，以检测位于所述车辆后面或旁边的障碍物的位置。
3.根据权利要求1所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述身份确定单元基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向位置差或横向位置差，并且当计算出的纵向位置差或计算出的横向位置差等于或小于预定位置差时，确定多个障碍物是同一物体。
4.根据权利要求1所述的后交叉碰撞检测系统，其中，还包括：
方向估计单元，其被配置为基于所述障碍物检测单元检测到的障碍物的位置来估计障碍物的移动方向，
其中，所述碰撞确定单元基于所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向来确定与障碍物碰撞的可能性。
5.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述方向估计单元使用所述障碍物检测单元检测到的多个障碍物的位置来计算障碍物的纵向位置变化与障碍物的横向位置变化的比率，以估计障碍物的移动方向。
6.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，其中，当由所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向与车辆的横轴之间的接近角等于或大于预定的第一角度时，所述身份确定单元基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向位置差，并且在计算出的纵向位置差等于或小于预定位置差时，确定多个障碍物是同一物体。
7.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，其中，当由所述方向估计单元估计的障碍物的移动方向与车辆的横轴之间的接近角小于预定的第二角度时，所述身份确定单元基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的横向位置差，并且在计算出的横向位置差等于或小于预定位置差时确定多个障碍物是同一物体。
8.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，其中，在确定多个障碍物是同一物体时，所述身份确定单元将由所述障碍物检测单元首先检测到的障碍物确定为第一障碍物，并且将由所述障碍物检测单元随后检测到的障碍物确定为第二障碍物，并且
其中，所述碰撞确定单元在假设所述第二障碍物的移动方向与所述第一障碍物的移动方向相同的前提下，确定与所述第二障碍物碰撞的可能性。
9.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，还包括：
可靠性确定单元，其被配置为收集所述方向估计单元估计的障碍物的多个移动方向，并使用收集到的移动方向的数量和收集到的移动方向之间的方差或标准差来确定障碍物移动方向的估计可靠性，
其中，当由所述可靠性确定单元确定的估计可靠性等于或大于预定水平时，所述碰撞确定单元基于障碍物的移动方向来确定与障碍物碰撞的可能性。
10.根据权利要求4所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述障碍物检测单元使用检测到的障碍物位置来计算从车辆到障碍物的横向距离和障碍物的横向速度，以及
其中，所述碰撞确定单元基于计算出的横向距离和横向速度来计算估计碰撞时间，并且当障碍物位于预定区域内并且估计碰撞时间等于或小于预定时间时，确定存在与障碍物碰撞的可能性。
11.根据权利要求10所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述碰撞确定单元基于障碍物的移动方向，使用先前检测到的障碍物的横向速度和当前检测到的障碍物的横向速度来设置障碍物的横向速度。
12.根据权利要求10所述的后交叉碰撞检测系统，其中，所述碰撞确定单元基于障碍物的移动方向修改所述预定区域，以便将靠近车辆的部分区域排除在所述预定区域之外。
13.根据权利要求1所述的后交叉碰撞检测系统，还包括：
通知单元，其被配置为当所述碰撞确定单元确定存在与障碍物碰撞的可能性时，通知驾驶员与障碍物碰撞的可能性。
14.一种后交叉碰撞检测方法，包括：
接收从障碍物的反射点反射的电磁波以检测障碍物的位置；
当检测到多个障碍物时，基于检测到的障碍物的位置或速度确定多个障碍物是否是同一物体；以及
基于确定多个障碍物是否为同一物体的结果，确定与障碍物检测单元检测到的多个障碍物碰撞的可能性；
其中，所述确定多个障碍物是否是同一物体，包括：
基于所检测到的多个障碍物的位置来计算多个障碍物之间的纵向速度差和横向速度差，并且当计算出的纵向速度差和计算出的横向速度差等于或小于预定速度差时，确定多个障碍物是同一物体。
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