CN115993598A - 用于车辆的目标检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在人从车辆附近在纵向方向上离开的情况下，由于横向方向上的速度变化而满足了生成警告的条件。因此，警告系统生成错误的警告。为了解决这个问题，提出了一种用于车辆的目标检测系统和一种用于车辆的目标检测方法，均能够计算最终危险水平，其不仅考虑重新计算碰撞时间和碰撞点的结果，而且考虑由相机传感器检测的目标的存在或不存在。考虑当目标在纵向方向上移动时横向方向上的速度变化来重新计算碰撞时间和碰撞点。

Description

用于车辆的目标检测系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月19日提交的、申请号为10-2021-0139451的韩国专利申请的优先权，出于所有目的其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的目标检测系统和一种用于车辆的目标检测方法，尤其涉及一种用于车辆的目标检测系统和一种用于车辆的目标检测方法，其中所述系统和所述方法能够改善由于在车辆横向方向上的速度误差而发生的错误警告情况。
背景技术
用于检测目标的车辆系统是指检测接近用户车辆盲点的目标并提供目标接近的预先通知的系统。作为目标检测系统的检测单元，可以使用应用反射波的雷达传感器等。
用于车辆的雷达的操作原理在于从用户的车辆发射传输电磁波信号，接收从不同的车辆或障碍物反射的电磁波信号，并使用这两个信号之间的时间差和多普勒频率的变化量来估计雷达与不同的车辆或障碍物之间的距离或相对速度。
然而，可能发生由于障碍物的类型、移动方向等导致的错误检测而生成错误警告的问题。
例如，当人行走时，由于他/她的头、肩、上身、臂和腿的运动而发生各种微多普勒(micro-Doppler)效应。即，微多普勒效应是指除了人的平台之外，由人的不同部位中的其他振动和旋转生成的附加的多普勒频移。当对目标类型进行分类时，使用微多普勒效应。然而，微多普勒效应在估计目标的运动信息时引起误差。其原因在于，从一个目标获取多条检测信息会导致距离、速度等的精度的差异，这取决于使用多条检测信息中的哪一条作为代表信息。此外，因为被识别为人的目标具有比车辆更小的雷达截面(Radar Cross Section，RCS)，所以在被目标反射后接收到的信号具有小的幅度。因此，可能进一步增加信息错误。
因此，在人从车辆的侧面沿纵向方向离开的情况下，由于车辆和人之间横向方向上的距离短，所以在一些情况下，生成错误的警告。更具体地，在人从停在用户车辆附近的车辆上下车并在纵向方向上远离用户车辆移动的情况下，由于车辆和人之间横向方向上的距离短以及人在移动时发生的微多普勒效应，可能发生横向方向上的速度误差。在这种情况下，由于横向方向上的速度误差而满足生成错误报警的条件，因此出现报警系统生成错误报警的问题。
因此，越来越需要技术发展来提供用于改善由于当目标在纵向方向上移动时在横向方向上的速度变化而发生的错误警告情况的方法。
前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，因此不应被解释为承认本公开落入本领域普通技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
为了解决上述问题而提出的本公开的目的是提供一种用于车辆的目标检测系统和用于车辆的目标检测方法，两者都能够计算最终危险水平，不仅考虑重新计算碰撞时间(time-to-collision)和碰撞点的结果，而且还考虑由相机传感器300检测到的目标的存在或不存在。考虑当目标在横向方向上移动时发生的横向方向上的速度变化，重新计算碰撞时间和碰撞点。
为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的目标检测系统，所述系统包括：基于反射波检测目标的检测传感器；基于图像监测所述目标的相机传感器；以及控制器，其基于通过所述检测传感器获取的数据和所述目标在横向方向上的速度变化来确定所述目标的第一危险水平，基于通过所述相机传感器获取的数据来确定所述目标的第二危险水平，并基于所述第一危险水平和所述第二危险水平来计算最终危险水平。
在所述系统中，在所述目标存在于横向方向上的阈值距离内的情况下，所述控制器可以基于所述目标的横向方向上的速度变化来确定所述第一危险水平。
在所述系统中，所述控制器可以计算碰撞时间和碰撞点作为用于确定所述第一危险水平的因素，并且在发生所述横向方向上的速度变化的情况下，所述控制器可以通过将所述横向方向上的速度变化与碰撞时间和碰撞点相加来重新计算所述碰撞时间和所述碰撞点。
在所述系统中，所述控制器将第一危险水平确定为指示“危险”或“安全”，并且在重新计算的碰撞时间短于阈值并且重新计算的撞击点落在阈值范围内的情况下，所述控制器可以将所述第一危险水平确定为指示“危险”。
在所述系统中，所述控制器可以将第二危险水平确定为指示“危险”或“安全”，并且可以提取由所述相机传感器通过监测获取的图像的左侧和右侧作为警告区域，并且在所述目标存在于所述警告区域上的情况下，所述控制器可以将所述第二危险水平确定为指示“危险”。在所述系统中，所述控制器可以计算所述警告区域的图像变化的值，并且当所述图像变化的值等于或高于阈值时，所述控制器可以将所述第二危险水平确定为指示“危险”。
在所述系统中，所述控制器可以将第一危险水平和第二危险水平确定为指示“危险”或“安全”，在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示危险的情况下，所述控制器可以将所述最终危险水平确定为指示“危险”，并且在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示“安全”的情况下，所述控制器可以将所述最终危险水平确定为指示“安全”。
在所述系统中，在第一危险水平和第二危险水平中只有一个指示“危险”的情况下，所述控制器可以将所述最终危险水平确定为“待定”，并且在所述最终危险水平指示“待定”的情况下，所述控制器可以延迟警告的生成，并且当所述警告的生成被延迟预定时间或更长时，可以生成警告。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于车辆的目标检测方法，该方法包括：通过检测传感器基于反射波检测目标；通过控制器考虑到由所述检测传感器获取的数据和所述目标在横向方向上的速度变化来确定所述目标的第一危险水平；通过所述控制器基于通过相机传感器获取的数据来确定所述目标的第二危险水平；以及通过所述控制器基于第一危险水平和第二危险水平来计算所述目标的最终危险水平。
根据本公开，即使当检测到的目标在纵向方向上移动时，由于在横向方向上的速度变化导致在计算危险水平中可能发生错误的情况下，不仅考虑重新计算碰撞时间和撞击点的结果，而且考虑通过相机传感器检测到的目标的存在或不存在，可以计算更精确的最终危险水平。考虑在横向方向上的速度变化来重新计算碰撞时间和撞击点。
附图说明
结合附图，将从下面的详细描述中清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是示出根据本公开的第一实施例的用于车辆的目标检测系统的框图；
图2是示出由于目标的横向方向上的速度变化而发生错误警告的情况的视图；
图3是示出用于跟踪在纵向方向上离开的目标的信息的图，该信息是通过检测传感器的测量而获取的；
图4是示出目标位于短距离处的情况的视图；
图5是示出目标位于在横向方向上远离短距离超过阈值距离的情况的视图；
图6是示出可由相机传感器检测到的警告区域的视图；和
图7是示出根据本公开的第二实施例的用于车辆的目标检测方法的流程图。
具体实施方式
图1是示出根据本公开的第一实施例的用于车辆的目标检测系统的框图。图2是示出即使目标在纵向方向上移动，由于目标的横向方向上的速度变化而发生错误警告的情况的视图。图3是示出纵向和横向上的位置以及速度并且示出错误警告的生成的图，该纵向和横向上的位置以及速度由检测传感器100测量并且是用于跟踪在纵向上离开的目标的信息。图4是示出目标位于短距离处的情况的视图。图5是示出目标位于在横向方向上远离短距离超过阈值距离的情况的视图。图6是示出警告区域分别出现在车辆的左侧和右侧的视图，该警告区域可由相机传感器300检测。图7是示出根据本公开的第二实施例的用于车辆的目标检测方法的流程图。
图1是示出根据本公开的第一实施例的用于车辆的目标检测系统的图。
根据本公开的用于车辆的目标检测系统配置为包括检测传感器100、相机传感器300和控制器500。检测传感器100使用反射波来检测目标。相机传感器300使用图像来检测目标。控制器500通过由检测传感器100和相机传感器300获取的数据来计算危险水平。
根据本公开的示例性实施例的控制器500可以通过非易失性存储器(未示出)和处理器(未示出)来实现。非易失性存储器配置为存储与用于控制车辆的各种部件的操作的算法相关联的数据或者与关于用于执行算法的软件命令的数据相关联的数据。处理器配置为使用存储在非易失性存储器中的数据来执行下述操作。这里，存储器和处理器可以分别实现为单独的芯片。可替代地，存储器和处理器可以实现为单个集成芯片。处理器可以是单个处理器或两个或更多个处理器的组合。
检测传感器100是能够基于反射波检测目标的跟踪信息(距离、速度、方位角等)的传感器。检测传感器100可以安装在车辆的前侧、后侧和侧面中的至少一个。作为实施示例，检测传感器100可以使用多普勒效应生成跟踪信息。此外，可以使用微多普勒效应(Micro-Doppler effect)。检测传感器100可以是使用反射波的雷达、超声波传感器、雷达传感器等。
相机传感器300可以安装在车辆的前部、后部和侧面中的至少一个上。相机传感器300可以获取车辆附近的图像数据。作为实施示例，相机传感器300可以通过监测获取包括出现在车辆右侧或左侧的警告区域的图像。
控制器500可以通过由检测传感器100获取的数据来确定第一危险水平。这里由检测传感器100获取的数据可以是目标的跟踪信息，例如距离、速度和方位角。控制器500可以计算碰撞时间(time-to-collision，TTC)和碰撞点，作为用于确定第一危险水平的因素。此时，控制器500可以使用纵向方向上的位置和速度以及横向方向上的位置和速度来计算TTC和撞击点。此外，即使目标在纵向方向上移动，在横向方向上的速度发生变化的情况下，控制器500也可以考虑该变化来确定第一危险水平。在这种情况下，通过将横向方向上的速度变化分别与计算TTC和撞击点所得的值相加来重新计算TTC和撞击点。
控制器500将第一危险水平确定为“危险”或“安全”。此时，在重新计算的TTC小于TTC的阈值并且重新计算的撞击点落在撞击点的阈值范围内的情况下，第一危险水平被确定为指示“危险”。在其他情况下，第一危险水平被确定为指示“安全”。即，尽管考虑了横向方向上的速度变化，但是在TTC短并且碰撞点靠近车辆的情况下，第一危险水平被确定为以生成警告的方式指示“危险”。
相机传感器300可以通过监测来获取图像，因此可以检测目标。相机传感器300可以是能够获取RGB图像的传感器。控制器500可以根据是否从由相机传感器300的监测而获取的图像中检测到目标来确定第二危险水平。与第一危险水平一样，第二危险水平可以被确定为指示“危险”或“安全”。
此外，控制器500可以从图像中提取通过监测获取的图像的左侧和右侧的部分作为警告区域。由检测传感器100检测到的目标很可能将从相机传感器300获取的图像的左侧和右侧中提取。因此，控制器500可以将图像的左侧和右侧的部分视为警告区域，并因此可以确定第二危险水平。因此，在提取为警告区域的部分中存在目标的情况下，控制器500将第二危险水平确定为“危险”。此时，在警告区域的图像发生改变的情况下，控制器500可以确定目标存在。更具体地，当计算警告区域的图像变化的值并且图像变化的值等于或高于阈值时，可以确定目标存在，因此第二危险水平可以被确定为指示“危险”。
控制器500考虑第一危险水平和第二危险水平来确定最终危险水平。在第一危险水平和第二危险水平都指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为指示“危险”。在第一危险水平和第二危险水平都指示“安全”的情况下，最终危险水平被确定为指示“安全”。在最终危险水平为“危险”的情况下，生成警告。在最终危险水平为“安全”的情况下，则不生成警告。
在第一危险水平和第二危险水平中的一个指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为指示“待定(pending)”。作为实施示例，在第一危险水平指示“危险”并且第二危险水平指示“安全”的情况下，或者在第一危险水平指示“安全”并且第二危险水平指示“危险”的情况下，最终危险水平可以被确定为指示“待定”。
在最终危险水平指示“待定”的情况下，将延迟生成警告。此时，当警告的生成延迟预定时间或更长时，可以生成警告。这样做的原因是为了警告驾驶员仅在第一危险水平和第二危险水平中的一个下将发生碰撞的情况。此外，作为实施示例，即使在最终危险水平被确定为指示“待定”之后，因为继续确定第一和第二危险水平，所以最终危险水平可以改变为“危险”。在这种情况下，当警告的生成延迟小于预定时间时，可以生成警告。
作为实施示例，最终危险水平可以被确定为指示“高”、“中”或“低”。在第一危险水平和第二危险水平都指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为“高”。在第一危险水平和第二危险水平中的一个指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为指示“中”。在第一危险水平和第二危险水平都指示“安全”的情况下，最终危险水平被确定为“低”。此时，在最终危险水平被确定为“中”的情况下，延迟警告的生成。
图2是示出即使目标T在纵向方向X上以目标T的实际速度移动，由于横向方向Y上的速度变化而导致检测到的速度和方向变化，从而发生错误警告的情况的视图。即使目标T实际移动的方向是用户车辆移动的纵向方向X，目标T也可能在横向方向Y上经历速度变化。作为实施示例，在目标T是在纵向方向X上移动的人的情况下，在他/她的身体的各个部位中发生微多普勒效应，从而引起横向方向Y上的速度变化。该变化引起由车辆的传感器检测到的速度和方向的变化。因此，错误地确定为目标T朝向车辆接近的点P移动。因此，导致生成错误的警告。
图3是示出在由检测传感器100检测到的目标T沿纵向方向X离开的情况下用于跟踪目标T的信息的图。具体地，图A示出目标T在纵向方向X上的移动距离随时间的变化，并且a表示在纵向方向X上的移动距离增加。图B示出了目标T在横向方向Y上的移动距离随时间的变化，并且b表示当目标T离开时，目标T在横向方向Y上的移动距离交替地增加和减少。图C示出了纵向方向X上的速度随时间的变化。图D示出了横向方向Y上的速度随时间的变化。d表示，即使目标T在纵向方向X上移动，目标T在横向方向Y上的速度也会发生变化。图E示出，即使目标T在纵向方向X上离开，后方交通穿行提示(Rear Cross Traffic Alert，RCTA)也会由于横向方向Y上的速度变化而生成错误警告e。
图4是示出目标T位于短距离处的情况的视图。更具体地，在目标T存在于远离用户车辆的短距离范围N内的情况下，确定目标T在短距离处。在目标T存在于短距离范围N内的情况下，控制器500可以开始确定第一危险水平。此时，可以同时确定第一危险水平和第二危险水平。作为实施示例，短距离范围N可以是撞击点的范围，并且，具体地，短距离可以落在用于撞击点的阈值范围内。
图5是示出目标T位于在横向方向Y上远离短距离超过阈值距离的情况的视图。作为实施示例，虽然目标T最初存在于短距离范围T内，但是在目标T之后移动到短距离范围N之外的情况下，控制器500不确定危险水平。其原因在于，如果用户的车辆不再在短距离处，则发生碰撞危险的可能性较低。此时，横向方向Y上离开短距离范围N的移动距离可以是横向方向Y上的阈值距离。因此，尽管目标T最初位于短距离范围N内，但是在目标T之后在横向方向Y上移动阈值距离或更远的情况下，不确定危险水平。
图6是示出可由相机传感器300检测到的警告区域的视图。相机传感器300通过监测获取图像，从而检测目标。相机传感器300可以安装在车辆的前部、后部和侧面中的至少一个上。控制器500可以从通过监测获取的图像中提取分别出现在车辆的右侧R和左侧L的部分区域作为警告区域。控制器500可以基于提取出的警告区域的图像变化的值来确定是否存在对象T。更具体地，当计算警告区域的图像变化的值并且图像变化的值等于或高于阈值时，可以确定目标存在，因此第二危险水平可以被确定为指示“危险”。作为实施示例，在相机传感器300安装在车辆后部的情况下，控制器500可以提取包括停车引导线的警告区域，并且在这种情况下，停车引导线的右侧R和左侧L可以是警告区域。
图7是示出根据本公开的第二实施例的用于车辆的目标检测方法的流程图。
参考图7，该方法包括：通过检测传感器100使用反射波检测目标的步骤(S100)；由控制器500考虑通过检测传感器100获取的数据和目标的横向方向上的速度变化来确定目标的第一危险水平的步骤；由控制器500通过由相机传感器300获取的数据来确定目标的第二危险水平的步骤；以及由控制器500考虑第一危险水平和第二危险水平来计算目标的最终危险水平的步骤。
更具体地，在检测传感器100检测目标的情况下，确定目标最初是否位于离车辆的短距离内(S200)。在目标不是位于短距离的情况下，可以连续检测目标而不确定危险水平。尽管目标位于距离车辆的短距离内，但在车辆随后在短距离范围N外的情况下，不确定危险水平。即，尽管目标最初位于短距离处，但在车辆随后在横向方向上移动阈值距离或更远的情况下(S300)，不确定危险水平。
在目标存在于近距离范围N内的情况下，控制器500基于通过检测获取的数据来计算TTC和撞击点。此时，在目标经历在横向方向上的速度变化的情况下，控制器500考虑横向方向上的速度变化来重新计算TTC和撞击点(S400)。即，通过将在横向方向上的速度变化与所计算的TTC和撞击点的数据相加来重新计算TTC和撞击点。然后，控制器500基于重新计算的TTC和撞击点来确定第一危险水平(S500)。此时，相机传感器300可以监测目标是否存在(S420)，并且控制器500可以使用通过相机传感器300获取的数据来确定第二危险水平。作为实施示例，在第一危险水平指示“危险”的情况下，可以确定第二危险水平(S520)，并且可以同时确定第一危险水平和第二危险水平(520)。
控制器500考虑第一危险水平和第二危险水平来计算最终危险水平。作为实施示例，在第一危险水平和第二危险水平都指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为指示“危险”，并生成警告(S600)。此外，在第一危险水平和第二危险水平都指示“安全”的情况下，最终危险水平被确定为指示“安全”。因此，不生成警告(S640)。在第一危险水平和第二危险水平中只有一个指示“危险”的情况下，最终危险水平被确定为指示“待定”，并且延迟警告的生成。即，在最终危险水平指示“待定”的情况下，即使第一危险水平和第二危险水平中的任何一个指示“危险”，也优先阻止警告的生成(S620)。当警告的生成延迟预定时间或更长时间时，可以生成警告。
以上描述了本公开的具体实施例，其每个特征均在附图中进行了说明，对于本领域的普通技术人员来讲在不脱离本公开的技术思想的情况下可以对本公开进行各种修改和改变是显而易见的。

Claims (15)

1.一种用于车辆的目标检测系统，所述系统包括：
检测传感器，其基于从目标反射的波来检测所述目标；
相机传感器，其基于包括所述目标的图像来监测所述目标；和
控制器，基于通过所述检测传感器获取的数据和所述目标在横向方向上的速度变化来确定所述目标的第一危险水平，基于通过所述相机传感器获取的信息来确定所述目标的第二危险水平，并基于所述第一危险水平和所述第二危险水平来计算最终危险水平。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述目标存在于所述横向方向上的阈值距离内的情况下，所述控制器基于所述目标在所述横向方向上的速度变化来确定所述第一危险水平。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器计算碰撞时间和碰撞点作为用于确定所述第一危险水平的因素，和
其中，在发生所述横向方向上的速度变化的情况下，所述控制器通过将所述横向方向上的速度变化与所述碰撞时间和所述碰撞点相加来重新计算所述碰撞时间和所述碰撞点。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器将所述第一危险水平确定为指示危险或安全，和
其中，在重新计算的碰撞时间短于第一阈值并且重新计算的碰撞点落在第二阈值内的情况下，所述控制器将所述第一危险水平确定为指示危险。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器将所述第二危险水平确定为指示危险或安全，并且提取由所述相机传感器通过监测获取的图像的左侧和右侧作为警告区域，和
其中，在所述目标存在于所述警告区域的情况下，所述控制器将所述第二危险水平确定为指示危险。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器计算所述警告区域的图像变化的值，和
其中，当所述图像变化的值等于或高于阈值时，所述控制器将所述第二危险水平确定为指示危险。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器将所述第一危险水平和所述第二危险水平确定为指示危险或安全，
其中，在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示危险的情况下，所述控制器将所述最终危险水平确定为指示危险，和
其中，在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示安全的情况下，所述控制器将所述最终危险水平确定为指示安全。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第一危险水平和所述第二危险水平中仅有一个指示危险的情况下，所述控制器将所述最终危险水平确定为待定，和
其中，在所述最终危险水平指示待定的情况下，所述控制器延迟警告的生成，并且当所述警告的生成被延迟预定时间或更长时，生成所述警告。
9.一种用于车辆的目标检测方法，所述方法包括：
通过检测传感器基于反射波来检测目标；
通过控制器基于由所述检测传感器获取的数据和所述目标在横向方向上的速度变化来确定所述目标的第一危险水平；
通过所述控制器基于由相机传感器获取的数据来确定所述目标的第二危险水平；和
通过所述控制器基于所述第一危险水平和所述第二危险水平来计算所述目标的最终危险水平。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在确定所述第一危险水平时，在所述目标在横向方向上在阈值距离内移动的情况下，基于所述目标的横向方向上的速度变化来确定所述第一危险水平。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在确定所述第一危险水平时，计算碰撞时间和碰撞点作为用于确定所述第一危险水平的因素，和
其中，在发生所述横向方向上的速度变化的情况下，通过将所述横向方向上的速度变化与所述碰撞时间和所述碰撞点相加来重新计算所述碰撞时间和所述碰撞点。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在确定所述第一危险水平时，所述第一危险水平被确定为指示危险或安全，和
其中，在重新计算的碰撞时间短于第一阈值并且重新计算的碰撞点落在第二阈值范围内的情况下，将所述第一危险水平确定为指示危险。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，在确定所述第二危险水平时，所述第二危险水平被确定为指示危险或安全，并且提取由所述相机传感器通过监测获取的图像的左侧和右侧作为警告区域，并且计算所述警告区域的图像变化的值，和
其中，在所述警告区域的图像变化的值等于或高于阈值的情况下，所述第二危险水平被确定为指示危险。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，在计算所述最终危险水平时，所述第一危险水平和所述第二危险水平被确定为指示危险或安全，
其中，在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示危险的情况下，所述最终危险水平被确定为指示危险，和
其中，在所述第一危险水平和所述第二危险水平都指示安全的情况下，所述最终危险水平被确定为指示安全。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在计算所述最终危险水平时，在所述第一危险水平和所述第二危险水平中仅有一个指示危险的情况下，将所述最终危险水平确定为待定，和
其中，在所述最终危险水平指示待定的情况下，延迟警告的生成，并且，当所述警告的生成被延迟预定的时间或者更长的情况下，生成所述警告。
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