CN1849527A - 物体探测系统和物体探测方法 - Google Patents

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Abstract

一种物体探测系统，包括：雷达探测装置(2)、图像探测装置(3)、及对照装置(4)。对照装置(4)进行在当前对照中由雷达探测装置(2)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间的对照(S10、S11)，当确定在以前对照中由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到相同物体时，进一步进行在当前对照中由图像探测装置(3)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间的对照(S12、S13)。然后对照装置(4)基于对照确定雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体(S14)。

Description

物体探测系统和物体探测方法
技术领域
本发明涉及一种使用雷达和图像探测物体的物体探测系统。
背景技术
最近已经日益发展了操作支持系统，例如碰撞避免控制系统、自适应巡航控制系统、跟踪控制系统等等。诸如前方车辆之类的物体(障碍)的探测对于操作支持系统是基本的。在公报JP-A-2003-84064和JP-A-7-125567中公开的物体探测系统如下面那样包括两个探测单元，例如诸如激光雷达之类的雷达、和拍摄图像的立体摄像机。物体探测系统进行在雷达的探测结果与探测图像之间的对照。基于上述结果探测前方物体。
在使用两类探测单元的一般采用的物体探测系统中，这些探测单元每个瞬时得到的相应探测结果被对照。这些探测单元的至少一个的精度变坏可能干扰精确的对照操作。甚至采用两个不同的探测单元，上述物体探测系统的探测精度也可能变坏。因而，这样的系统可能错误地探测物体，或者无法探测物体。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够以高精度探测物体的物体探测系统。
根据本发明的一个方面的一种物体探测系统包括：雷达探测装置，它使用雷达探测物体；图像探测装置，它使用图像探测物体；及对照装置，它进行在雷达探测装置的探测结果与图像探测装置的探测结果之间的对照，以便确定雷达探测装置和图像探测装置是否探测到相同物体。对照装置进行在当前对照中由雷达探测装置探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置和图像探测装置探测到的物体之间的对照，并且当确定在以前对照中由雷达探测装置和图像探测装置探测到相同物体时，进一步进行在当前对照中由图像探测装置探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置和图像探测装置探测到的物体之间的对照。然后对照装置基于第一和第二对照确定雷达探测装置和图像探测装置是否探测到相同物体。
根据本发明的另一个方面，在物体探测系统中的一种探测物体的方法，所述物体探测系统包括：雷达探测装置，它使用雷达探测物体；图像探测装置，它使用图像探测物体；及对照装置，它进行在雷达探测装置的探测结果与图像探测装置的探测结果之间的对照，以便确定由雷达探测装置和图像探测装置是否探测到相同物体，在该物体探测系统中一种探测物体的方法中，在当前对照中由雷达探测装置探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置和图像探测装置探测到的物体之间进行第一对照，并且当确定在以前对照中由雷达探测装置和图像探测装置探测到相同物体时，在当前对照中由图像探测装置探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置和图像探测装置探测到的物体之间进行第二对照。然后基于第一和第二对照确定雷达探测装置和图像探测装置是否探测到相同物体。
在物体探测系统和物体探测方法中，物体由雷达探测装置和图像探测装置探测。物体探测系统的对照装置和物体探测方法以预定时间间隔进行在雷达探测装置的探测结果和图像探测装置的探测结果之间的对照。如果基于以前对照的结果确定由上述两个探测单元探测到同一物体，则使用以前对照结果进行当前对照。更明确地说，对照装置进行在以前对照中由两个探测单元探测到的物体与当前由雷达探测装置探测到的物体之间的、和在以前对照中由两个探测单元探测到的物体与当前由图像探测装置探测到的物体之间的对照。然后基于以前对照结果与当前由雷达探测装置和图像探测装置探测到的物体的那些的对照结果，确定由这两个探测单元是否探测到相同物体。两个探测单元的探测结果不直接彼此对照，而是两个探测单元的每个探测结果使用以前对照结果被时序地对照。这与其中对照瞬时探测结果的一般采用的物体探测系统相比，可以改进探测精度和使探测稳定。即使这两个探测单元的至少一个的精度瞬时变坏，使用以前对照结果也可以进行对照。因而，可以容易地对照两个探测单元的探测结果。
毫米波雷达、激光雷达等等可以用作雷达探测装置。立体摄像机可以用作图像探测装置。
在根据本发明的方面的物体探测系统和物体探测方法中，对照装置进行在当前探测中由雷达探测装置探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置和图像探测装置已经探测到的物体而得到的物体，与在当前探测中由图像探测装置探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置和图像探测装置已经探测到的物体而得到的物体之间的对照，从而确定由雷达探测装置和图像探测装置是否探测到相同物体。
在其中使用以前对照结果确定在当前对照中由两个探测单元探测到相同物体的情况下，确定的物体从由雷达探测装置和图像探测装置当前探测到的物体中分别排除，以便对照。确定在由两个探测单元当前探测的那些中是否有相同物体。在物体探测系统和物体探测方法中，考虑到时序对照结果在由两个探测单元瞬时得到的探测结果之间进行瞬时对照。因而物体探测系统使得有可能对照当前已经可靠地探测到的物体。
根据本发明的物体探测系统和物体探测方法使用以前对照结果进行进序对照，以便以高精度探测物体。
附图说明
由参照附图的优选实施例的如下描述，本发明的以上和进一步目的、特征及优点成为显然的，其中类似附图标记用来代表类似元件，并且其中：
图1表示作为根据本发明的实施例的一种障碍探测系统的结构；
图2是解释图，代表在图1中所示的障碍探测系统中在以前融合物体与当前毫米波物体之间、和在以前融合物体与当前图像物体之间的时序对照；
图3是解释图，代表在图1中所示的障碍探测系统中在每个通过从中排除时序融合物体得到的毫米波物体与当前图像物体之间的瞬时对照；
图4是流程图，代表在如图1中所示的障碍探测系统中执行的对照过程；
图5是流程图，代表在如图1中所示的障碍探测系统中执行的时序对照过程；及
图6是流程图，代表在如图1中所示的障碍探测系统中执行的瞬时对照过程。
具体实施方式
参照附图将描述根据本发明的物体探测系统的实施例。
在这个实施例中，根据本发明的物体探测系统应用于在车辆中提供的障碍探测系统，以便探测在车辆前方的障碍。在这个实施例的障碍探测系统设有两个探测单元，即毫米波雷达和立体摄像机。
参照图1，将描述障碍探测系统1。图1表示根据这个实施例的障碍探测系统的结构。
障碍探测系统1提供在车辆中，以探测障碍，就是说，在该车辆前方的运行车辆或此类东西。障碍探测系统1用于把障碍信息提供给操作支持系统，例如碰撞避免控制系统、自适应巡航控制系统、跟踪控制系统等等，该操作支持系统需要关于前方障碍的信息。在障碍探测系统1中，两个探测单元的每个探测结果与以前对照结果时序对照。然后使用通过从其除去时序对照结果得到的当前探测结果进行瞬时对照，从而以高精度辨别在车辆前方的障碍。障碍探测系统1设有毫米波雷达2、立体摄像机3、及ECU 4(电子控制单元)。障碍探测系统1可以与操作支持系统独立地提供。就是说，它可以构造成把探测的障碍信息传输到操作支持系统。可选择地障碍探测系统1可以与操作支持系统组装。
在这个实施例中，毫米波雷达2与雷达探测装置相对应，立体摄像机3与图像探测单元相对应，及ECU 4与对照单元相对应。
在这个实施例中，毫米波物体称作由毫米波雷达2探测到的物体，并且图像物体称作由立体摄像机3探测到的物体。融合物体称作通过在毫米波物体与图像物体之间的对照辨别为已经由毫米波雷达2和立体摄像机3探测到的物体，并且用作由障碍探测系统1供给的障碍信息。独立的毫米波物体代表仅由毫米波雷达2探测到的物体。换句话说，独立的毫米波物体通过从毫米波物体排除融合物体而得到。独立的图像物体代表仅由立体摄像机3探测到的物体。换句话说，独立的图像物体通过从图像物体排除融合物体而得到。相应物体呈现关于在车辆与前方障碍之间的距离的信息、障碍相对于车辆速度的相对速度、由障碍限定的角度及用来确定障碍相对于车辆的位置的车辆运行方向(横位置的信息)。
毫米波雷达2，用来使用毫米波探测物体的雷达，安装在车辆的前表面的中心中。毫米波雷达2把毫米波扫描在水平平面上以便从车辆向前发射，并且接收反射的毫米波。毫米波雷达2测量从毫米波的发射到接收经过的时间段，从而计算从车辆的前端到前方物体的距离。毫米波雷达2使用多普勒效应进一步计算车辆相对于前方物体的速度的相对速度。毫米波雷达2探测反射最强烈的毫米波的方向，基于该方向计算由车辆的行驶方向和前方物体的行驶方向限定的角度。毫米波雷达2能够基于反射毫米波的接收探测物体。在反射毫米波的每次接收时，因此得到一个毫米波物体。毫米波雷达2用来计算距离、相对速度、及角度。然而，ECU 4可以构造成基于毫米波雷达2的探测结果计算这些值。
毫米波雷达2能够以较高精度探测距离和相对速度，但以较低精度探测角度。由于毫米波雷达2基于从毫米波的发射到其反射经过的时间计算距离，所以计算距离的精度较高。由于使用多普勒效应计算相对速度，所以相对速度的生成值呈现高精度。毫米波雷达2不能辨别在物体的宽度方向上毫米波反射最强烈的点。因此，在宽度方向上的位置(横向位置)可能波动，降低角度的精度。
立体摄像机3包括两套CCD摄像机(未表示)，这两套CCD摄像机在水平方向上以近似几十cm的距离分开布置。立体摄像机3也安装在车辆的前表面的中心中。立体摄像机3把由这两个CCD摄像机拍摄的相应图像数据传输到图像处理部分(未表示)。图像处理部分可以与立体摄像机3组装在一起或者形成在ECU 4内。
图像处理部分基于相应图像数据辨别物体，并且得到关于物体的位置信息。当基于两种图像数据辨别物体时，立体摄像机3能够探测物体。在物体的每次辨别时，得到一个图像物体。图像处理部分使用物体在两个图像数据之间的视差通过三角测量计算从车辆前端到前方物体的距离。图像处理部分基于计算距离对于过去时间的变化计算相对速度。图像处理部分探测在宽度方向上探测物体的两端，从而计算由车辆的行驶方向和物体的相应端限定的每个角度。因而，图像物体的横向位置信息包括关于在宽度方向上物体的两端的两类角度信息。
立体摄像机3关于距离和相对速度的每个探测结果呈现较低精度，但关于角度的探测结果呈现较高精度。由于基于左和右图像数据能以高精度探测在宽度方向上物体的两端，所以关于角度的探测结果可以呈现高精度。然而，由于从分开几十cm的左和右CCD摄像机供给图像数据，所以为了计算距离在大体锐角下进行三角测量。因而，可能降低距离和相对速度的每种精度。
ECU 4，就是说电子控制单元，包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等等。ECU 4与毫米波雷达2和立体摄像机3相连接。ECU 4从毫米波雷达2接收毫米波物体的数据，并且从立体摄像机3接收图像物体。然后ECU 4基于CPU的主时钟以预定时间间隔进行分别在以前对照结果(以前融合物体)与在当前对照中接收的当前毫米波物体和图像物体之间进行对照，从而得到当前融合物体。当图像处理部分提供在ECU 4中时，由ECU 4从立体摄像机3接收图像数据，从而从图像数据导出图像物体。
ECU 4执行分别在以前融合物体(n3 pre)与从当前对照导出的当前毫米波物体(n m)和当前图像物体(n i)之间的时序对照，以便探测时序融合物体(n3’)。ECU 4然后执行通过排除时序融合物体得到的毫米波物体(n m-n3’)、与通过排除时序融合物体得到的图像物体(n i-n3’)之间的瞬时对照，以便探测瞬时融合物体(n3”)。时序融合物体(n3’)添加到瞬时融合物体(n3”)上，以设置在对照中的当前融合物体(n3＝n3’+n3”)。ECU 4进一步把还没有选择为融合物体的当前毫米波物体设置为独立的毫米波物体(n1＝n m-n3)，和把还没有选择为融合物体的当前图像物体设置为独立的图像物体(n2＝ni-n3)。
参照图2，将描述在ECU 4中执行的时序对照。图2代表在障碍探测系统中分别在以前融合物体与当前毫米波物体和当前图像物体之间的时序对照。在图2中表示的例子中，在以前对照中得到三个以前融合物体FF1至FF3，在由毫米波雷达2进行的当前探测中得到四个当前毫米波物体NM1至NM4，及在由立体摄像机3进行的当前探测中得到五个当前图像物体NI1至NI5。
在其中在以前对照中得到n3 pre以前融合物体的情况下，ECU 4执行分别在以高可能性探测为在当前对照中的融合物体的以前融合物体、与在当前探测中由毫米波雷达2探测的n m毫米波物体和在当前探测中由立体摄像机3探测的n i图像物体之间的对照。
ECU 4提取这些n3 pre以前融合物体的每一个以便顺序地与那些n m当前毫米波物体对照，从而确定是否有对于提取的以前融合物体具有高相似性的当前毫米波物体。在当前对照中，使用用来得到毫米波物体的相似性的公式计算n m当前毫米波物体的每一个与以前融合物体的每一个的相似性。然后选择具有最高相似性的当前毫米波物体。毫米波相似性公式用来通过加权相应当前毫米波物体的距离、相对速度、及角度的那些值计算相似性。在公式中，由毫米波雷达2以较高精度探测的距离和相对速度每一个被加重权，并且具有较低精度的角度被加轻权。如果选择的当前毫米波物体的相似性值等于或高于阈值(用来确定相似性，基于它确定物体的一致)，则确定当前毫米波物体与提取的以前融合物体相同。作为毫米波物体对照的结果，标记以前融合物体。ECU 4重复地执行当前毫米波物体相对于以前融物体的对照n3 pre次。
在图2中表示的例子中，有对于以前融合物体FF1具有较高相似性的当前毫米波物体。作为毫米波物体对照的结果，标记以前融合物体FF1。也有对于以前融合物体FF2具有较高相似性的当前毫米波物体。作为毫米波物体对照的结果，标记以前融合物体FF2。没有对于以前融合物体FF3具有较高相似性的当前毫米波物体。作为毫米波物体对照的结果，不标记以前融合物体FF3。
在ECU 4中提取n3 pre以前融合物体的每一个以便顺序地与n i当前图像物体对照，并且确定是否有对于提取的以前融合物体具有较高相似性的当前图像物体。在上述对照中，使用图像相似性公式计算ni当前图像物体与以前融合物体的每个相似性，以便选择具有最高相似性的当前图像物体。图像相似性公式用来通过加权相应当前图像物体的距离、相对速度、及角度的那些值计算相似性。在公式中，具有较高精度由立体摄像机3探测的角度被加重权，并且具有较低精度的距离和相对速度被加轻权。如果选择的当前图像物体的相似性值等于或高于阈值，则确定当前图像物体与提取的以前融合物体相同。作为图像物体对照的结果，标记以前融合物体。ECU 4重复地执行当前图像物体相对于以前融物体的对照n3 pre次。
在图2中表示的例子中，有对于以前融合物体FF1具有较高相似性的当前图像物体，标记以前融合物体FF1，作为图像物体对照的结果。没有对于以前融合物体FF2具有较高相似性的当前图像物体，不标记融合物体FF2。有对于以前融合物体FF3具有较高相似性的当前图像物体，标记以前融合物体FF3。
ECU 4然后进行在毫米波物体对照与图像物体对照之间的结果的比较，以便选择在两种结果中都标记的以前融合物体。选择的以前融合物体设置为时序融合物体，其中基于当前毫米波物体的数据设置距离和相对速度的信息，并且基于当前图像物体的数据设置角度的信息。时序融合物体的数量等于或小于以前融合物体的数量。
参照在图2中表示的例子，在毫米波物体对照的结果中，以前融合物体FF1和FF2标有圆圈。在图像物体对照的结果中，以前融合物体FF1和FF3标有方块。作为结果，只有以前融合物体FF1选择为时序融合物体。
参照图3将描述在ECU 4中执行的瞬时对照。图3代表在障碍探测系统中在除时序融合物体之外的毫米波物体与除时序融合物体之外的图像物体之间的瞬时对照。参照图3的例子，除时序融合物体之外由毫米波雷达2探测到五个毫米波物体M1至M5，并且除时序融合物体之外由立体摄像机3探测到六个图像物体I1至I6。
在ECU 4中，从由毫米波雷达2的探测结果导出的n m当前毫米波物体排除n3’时序融合物体。为了相对于毫米波物体进行对照的目的，把当前毫米波物体(n m-n3’)的每一个提取为基准。然后相对于提取的毫米波物体顺序对照n i-n3’图像物体，并且只选择最接近毫米波物体的一个图像物体。在这种情况下，相对于在物体与车辆之间的距离、由物体和车辆的行驶方向限定的角度以及如果需要物体相对于车辆的相对速度执行对照。在距离对照的情况下，按照毫米波雷达2的精度把距离差(例如，几米)设置为阈值。当在从毫米波物体到车辆的距离与从最近图像物体到车辆的距离之差等于或大于阈值时，不能选择最近物体。在角度对照的情况下，按照毫米波雷达2的精度把角度差(例如，几度)设置为阈值。当在由毫米波物体和车辆的行驶方向限定的角度、与由最近图像物体和车辆的行驶方向限定的角度之差等于或大于阈值时，不能选择最近物体。当选择最近图像物体时，毫米波物体和与其最近的选择图像物体作为毫米波基对存储在ECU 4中。ECU 4重复地执行相对于毫米波物体的上述对照n m-n3’次。
在图3中表示的例子中，当把毫米波物体M1提取为基准时，选择图像物体I1，从而确定毫米波基对MP1。当把毫米波物体M2提取为基准时，选择图像物体I2，从而确定毫米波基对MP2。当把毫米波物体M3提取为基准时，选择图像物体I2，从而确定毫米波基对MP3。当把毫米波物体M4提取为基准时，不能选择图像物体I1至I6的任一个形成毫米波基对，因为在相应图像物体I1至I6与毫米波物体M4之间的每个距离超过阈值。当把毫米波物体M5提取为基准时，选择图像物体I3，从而确定毫米波基对MP4。
在ECU 4中，从立体摄像机3的探测结果导出n i当前图像物体。从这些当前图像物体(n i-n3’)排除n3’时序融合物体，提取其每一个，从而执行相对于图像物体的对照。把毫米波物体(n m-n3’)的每一个顺序与作为基准的提取图像物体相对照，以便只选择最接近基准图像物体的一个毫米波物体。在这种情况下，像相对于毫米波物体的对照，相对于在物体与车辆之间的距离、和由物体和车辆的行驶方向限定的角度进行对照。上述距离和角度的每一个差按照立体摄像机3的精度设置为阈值。在ECU 4中，在其中基准图像物体与最接近其的毫米波物体之间的距离差等于或大于阈值、或角度差等于或大于阈值的情况下，不能选择认为最接近基准图像物体的毫米波物体。当选择最接近的毫米波物体时，基准图像物体和与其最近的毫米波物体作为图像物体基对存储在ECU 4中。相对于图像物体的上述对照重复地执行n i-n3’次。
在图3中表示的例子中，当把图像物体I1提取为基准时，选择毫米波物体M1，从而确定图像基对IP1。当把图像物体I2提取为基准时，选择毫米波物体M2，从而确定图像基对IP2。当把图像物体I3提取为基准时，选择毫米波物体M5，从而确定图像基对IP4。当把图像目标物体I4提取为基准时，选择毫米波物体M5，从而确定图像基对IP4。当把图像物体I5提取为基准时，不能选择毫米波目标物体M1至M5的任一个形成图像基对，因为在相应毫米波物体M1至M5与图像物体I5之间的每个距离差超过阈值。当把图像物体I6提取为基准时，不能选择毫米波目标物体M1至M5的任一个形成图像基对，因为在相应毫米波物体M1至M5与图像物体I6之间的每个距离差超过阈值。
ECU 4顺序进行在毫米波基对与图像基对之间的比较，从而选择每个包括相同毫米波物体和图像物体的毫米基对和图像基对。ECU 4还把每个包括相同毫米波物体和图像物体的毫米基对和图像基对的选择组合设置为融合对(瞬时融合物体)。然后把关于从毫米波物体数据导出的距离和相对速度的信息、和关于从图像物体数据导出的角度的信息设置为融合物体信息。
在图3中表示的例子中，毫米波基对MP1和图像基对IP1的每一个包括相同的毫米波物体M1和图像物体I1，因而形成融合对FP1。毫米波基对MP2和图像基对IP2的每一个包括相同的毫米波物体M2和图像物体I2，因而形成融合对FP2。毫米波基对MP4和图像基对IP3的每一个包括相同的毫米波物体M5和图像物体I3，因而形成融合对FP3。毫米波基对MP3没有包括相同的毫米波物体和图像物体的图像基对。图像基对IP4没有包括相同的毫米波物体和图像物体的毫米波基对。
参照图1将描述在障碍探测系统1中进行的对照过程。参照图4的流程图将描述一般的对照过程。分别地，参照图5的流程图将描述时序对照过程，及参照图6的流程图将描述瞬时对照过程。图4是流程图，代表在障碍探测系统中进行的对照过程。图5是流程图，代表在障碍探测系统中进行的时序对照过程。图6是流程图，代表在障碍探测系统中进行的瞬时对照过程。
参照图4的流程图将描述一般的对照过程。在障碍探测系统1中，在步骤S1中，由毫米波雷达2间断地探测毫米波物体(n m)，并且也由立体摄像机3间断地探测图像物体(n i)。在障碍探测系统1中，以预定时间间隔执行对照。如果以前对照的结果表示以前融合物体(n3pre)的探测，则分别相对于当前毫米波物体(n m)和当前图像物体(ni)时序对照以前融合物体，从而确定时序融合物体(n3’)。由于在第一次对照中以前融合物体的数量是零，所以不执行时序对照。当以前融合物体的数量在除第一次对照之外的情况下是零时，不执行时序对照。
在步骤S2中，在由从当前毫米波物体排除时序融合物体导出的毫米波物体(n m-n3’)与由从当前图像物体排除时序融合物体导出的图像物体(n i-n3’)之间执行瞬时对照，以便确定瞬时融合物体(n3”)。如果时序融合物体的数量是零，则在当前毫米波物体(n m)与当前图像物体(n i)之间进行瞬时对照。如果确定当前毫米波物体和当前图像物体的每一个与以前融合物体相同，则不执行瞬时对照。
在障碍探测系统1中，在步骤S3中，时序融合物体的数量添加到瞬时融合物体的数量上，以确定在当前对照中的融合物体(n3＝n3’+n3”)。而且分别确定独立的毫米波物体(n1＝n m-n3)和独立的图像物体(n2＝n i-n3)。在障碍探测系统1中，在每个对照过程处确定融合物体、独立的毫米波物体、及图像物体。确定的融合物体在以后对照过程中用作以前融合物体。
参照图5的流程图将描述时序对照过程。在障碍探测系统1中，确定在以前对照中是否已经探测到融合物体。如果确定在以前对照中已经探测到融合物体，则控制转到如下过程。
在步骤S10，在障碍探测系统1中计算对于距离和相对速度加权的n m当前毫米波物体与以前融合物体(n3 pre)的每个相似性。确定是否有与以前融合物体具有较高相似性(等于或大于阈值)的毫米波物体。如果确定有与以前融合物体具有较高相似性的毫米波物体，则标记关于该毫米波物体的以前融合物体。
然后在步骤S11中，确定是否已经完成相对于n3 pre以前融合物体的所有确定。这个步骤重复地执行，直到确定的完成。在障碍探测系统1中，在毫米波雷达2的探测结果中查找在以前对照中已经探测到的以前融合物体。如果查找到这样的以前融合物，则认为它具有高概率是当前融合物体。因而，标记查找到的以前融合物体。
在步骤S12中，相对于n i图像物体的每一个对于以前融合物体(n3pre)的相似性进行对于角度加权的计算。然后确定是否有对于当前融合物体具有高相似性，就是说，等于或大于阈值的相似性值，的图像物体。如果确定有具有高相似性的图像物体，则标记以前融合物体。
过程转到步骤S13，在该处，确定是否已经完成相对于所有n3 pre以前融合物体的确定。重复地执行在步骤S12中的过程，直到相对于所有以前融合物体完成确定。在障碍探测系统1中，在立体摄像机3的探测结果中查找在以前对照中已经探测到的以前融合物体的存在。如果查找到以前融合物体的存在，则标记查找到的以前融合物体，因为它呈现是当前融合物体的高概率。
在步骤S14中，在毫米波物体对照结果与图像物体对照结果之间进行比较，以便确定在毫米波物体和图像物体对照结果中都已经标记为时序融合物体(n3”)的以前融合物体(n3’)。然后设置时序融合物体的信息(距离、相对速度、角度)。在障碍探测系统1中，双向比较在以前融合物体与当前毫米波物体之间、和在以前融合物体与当前图像物体之间的对照的结果，就是说(毫米波物体对照结果和图像物体对照结果)。在这两种对照结果都标记的以前融合物体确定为由障碍探测系统1探测到的物体。
参照图6的流程图将描述用来执行瞬时对照的过程。在其中由时充对照探测时序融合物体的情况下，从当前毫米波物体排除时序融合物体，就是说，n m-n3’毫米波物体经受瞬时对照，并且从当前图像物体排除时序融合物体，就是说，n i-n3’图像物体经受瞬时对照。在其中没有探测到时序融合物体的情况下，当前毫米波物体和当前图像物体经受瞬时对照。
在步骤S20中，在障碍探测系统1中相对于作为基准的毫米波物体的每一个分别对照(n i-n3’)图像物体的每一个。然后选择最接近基准毫米波物体的图像物体。如果在基准毫米波物体与选择的图像物体之间的距离和角度差的每一个等于或小于相应阈值的每一个，则确定包括基准毫米波物体和与其最接近的图像物体的毫米波基对。
然后在步骤S21中，确定在障碍探测系统1中是否已经完成相对于所有(n m-n3’)毫米波物体的确定。重复地执行在步骤S20中的这个过程，直到上述确定的完成。在障碍探测系统1中，相对于毫米雷达2对照立体摄像机3的探测结果的每一个，以便查找是最高概率最接近相应毫米波物体的一个图像物体。
在步骤S22中，在障碍探测系统1中相对于作为基准的图像物体的每一个分别对照(n m-n3’)毫米波物体的每一个。然后选择最接近基准图像物体的毫米波物体。如果在基准图像物体与选择的毫米波物体之间的距离和角度差的每一个等于或小于相应阈值的每一个，则确定包括基准图像物体和与其最接近的毫米波物体的图像基对。
在步骤S23中，确定在障碍探测系统1中是否已经完成相对于所有(n i-n3’)图像物体的对照。重复地执行在步骤S22中的过程，直到相对于所有图像物体的对照的完成。在障碍探测系统1中，关于立体摄像机3的探测结果查找毫米雷达2的探测结果，以便只确定具有最高概率最接近图像物体的一个毫米波物体。
在步骤S24中，在已经确定的所有毫米波基对和所有图像基对之间进行对照，以便查找每个包括相同毫米波物体和图像物体的毫米波基对和图像基对。在障碍探测系统1中，当查找每个具有相同毫米波物体和图像物体的毫米波基对和图像基对时，相同的毫米波物体和图像物体确定为融合对。
在步骤S25中，在这些融合对中，确定瞬时融合物体(n3”)，并且设置瞬时融合物体的信息(距离、相对速度、角度)。在障碍探测系统1中，在关于毫米波物体和图像物体，就是说，毫米波基对和图像基对，的双向对照结果之间进行比较。只有当这些毫米波基对和图像基对具有相同的毫米波物体和图像物体时，这样的物体才确定为融合物体。
在障碍探测系统1中，以前对照结果用于时序对照。这与在每个都不断变化的那些物体之间的对照相比，使得有可能实现稳定的对照。即使在其中由障碍探测系统1探测的物体不能通过对照探测结果辨别的情况下，上述过程也能够辨别物体。在其中毫米波雷达2或立体摄像机3的探测精度由于噪声或电波干扰临时变坏的情况下，能以无法辨别要探测的物体的较小可能性进行对照。确定相似性，从而加权关于毫米波雷达2和立体摄像机3的较高精度的每个参数。生成的探测精度因而比较高。
在障碍探测系统1中执行的瞬时对照中，双向对照毫米波物体和图像物体。只有在对照结果一致的情况下，才确定融合物体存在。用来确定关于在由图像探测的和由毫米波探测的物体之间的一致的精度(融合精度)大体上很高。在障碍探测系统1中，选择与其它物体最接近的一个物体，毫米波物体或图像物体。通过查找在毫米波基对和图像对的这些对中的一致进行对照。生成的处理负载比较低。在障碍探测系统1中，按照本探测结果，可以把还没有由以前对照探测到的物体辨别为融合物体。
在障碍探测系统1中，运行在前面的车辆的图像的探测结果和毫米波探测结果可以对照，以便把具有高可靠性的障碍信息供给到各种类型的操作支持系统。这使得有可能借助于适当的操作支持车辆操作者。
如对于本发明的实施例已经描述的那样，要理解本发明不限于上述实施例，而是可以实施成各种形式。
本发明的实施例应用于为车辆装备的障碍探测系统。它可以适用于各种类型的物体探测，例如无接触探测。
本发明的实施例包括两种类型的探测单元，就是说，毫米波雷达和立体摄像机。然而，可以采用诸如激光雷达之类的任何其它探测单元。而且也可以采用三个或更多个探测单元。
在本发明的实施例中，基于距离、相对速度、及角度辨别每个物体的位置。然而，诸如两维坐标系之类的其它信息可以用来辨别相应物体的位置。
在根据该实施例的时序对照中，在以前融合物体与当前毫米波物体之间和在以前融合物体与当前图像物体之间的对照中一致的物体可以设置为时序融合物体。与在这些对照之一中的以前融合物体相一致的物体可以设置为时序融合物体。
尽管参照本发明的典型实施例已经描述了本发明，但要理解，本发明不限于典型实施例或结构。相反，本发明打算覆盖各种修改和等效布置。另外，尽管典型实施例的各种元件以是典型的各种组合和构造表示，但包括更多、更少或仅单个元件的其它组合和构造也在本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种物体探测系统，其特征在于包括：
雷达探测装置(2)，它使用雷达探测物体；
图像探测装置(3)，它使用图像探测物体；及
对照装置(4)，它进行在雷达探测装置(2)的探测结果与图像探测装置(3)的探测结果之间的对照，以便确定由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体；该物体探测系统的特征在于，对照装置(4)进行在当前对照中由雷达探测装置(2)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间的第一对照；当确定在以前对照中由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到相同物体时，进行在当前对照中由图像探测装置(3)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间的对照；及基于第一和第二对照确定雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体。
2.根据权利要求1所述的物体探测系统，其特征在于，对照装置(4)进行在当前探测中由雷达探测装置(2)探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)已经探测到的物体而得到的物体，与在当前探测中由图像探测装置(3)探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)已经探测到的物体而得到的物体之间的对照，从而确定由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体。
3.根据权利要求1或2所述的物体探测系统，其特征在于，雷达探测装置(2)包括毫米波雷达和激光雷达的至少一种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的物体探测系统，其特征在于，图像探测装置(3)包括立体摄像机。
5.一种在系统(1)中探测物体的方法，该系统(1)包括：雷达探测装置(2)，它使用雷达探测物体；图像探测装置(3)，它使用图像探测物体；及对照装置(4)，它进行在雷达探测装置(2)的探测结果与图像探测装置(3)的探测结果之间的对照，以便确定由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体，该方法的特征在于包括步骤：
在当前对照中由雷达探测装置(2)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间进行第一对照(S10、S11)；
当确定在以前对照中由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到相同物体时，在当前对照中由图像探测装置(3)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)探测到的物体之间进行第二对照；及
基于第一和第二对照确定雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)是否探测到相同物体(S14)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括步骤：进行在当前探测中由雷达探测装置(2)探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)已经探测到的物体而得到的物体，与在当前探测中由图像探测装置(3)探测到的、通过排除确定为由雷达探测装置(2)和图像探测装置(3)已经探测到的物体而得到的物体之间的对照，从而确定由雷达探测装置(2)和图像探测装置是否探测到相同物体(S20至S25)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，雷达探测装置(2)包括毫米波雷达和激光雷达的至少一种。
8.根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，图像探测装置(3)包括立体摄像机。
9.一种物体探测系统，包括：
雷达探测单元(2)，它使用雷达探测物体；
图像探测单元(3)，它使用图像探测物体；及
对照单元(4)，它进行在雷达探测单元(2)的探测结果与图像探测单元(3)的探测结果之间的对照，以便确定由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)是否探测到相同物体，其中：对照单元(4)进行在当前对照中由雷达探测单元(2)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到的物体之间的第一对照，当确定在以前对照中由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到相同物体时，进行在当前对照中由图像探测单元(3)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到的物体之间的对照，及基于第一和第二对照确定雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)是否探测到相同物体。
10.根据权利要求9所述的物体探测系统，其中，对照单元(4)进行在当前探测中由雷达探测单元(2)探测到的、通过排除确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)已经探测到的物体而得到的物体，与在当前探测中由图像探测单元(3)探测到的、通过排除确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)已经探测到的物体而得到的物体之间的对照，从而确定由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)是否探测到相同物体。
11.根据权利要求9或10所述的物体探测系统，其中，雷达探测单元(2)包括毫米波雷达和激光雷达的至少一种。
12.根据权利要求9至11任一项所述的物体探测系统，其中，图像探测单元(3)包括立体摄像机。
13.一种在物体探测系统中探测物体的方法，该系统包括：雷达探测单元(2)，它使用雷达探测物体；图像探测单元(3)，它使用图像探测物体；及对照单元(4)，它进行在雷达探测单元(2)的探测结果与图像探测单元(3)的探测结果之间的对照，以便确定由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)是否探测到相同物体，该方法包括步骤：
在当前对照中由雷达探测单元(2)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到的物体之间进行第一对照(S10、S11)；
当确定在以前对照中由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到相同物体时，在当前对照中由图像探测单元(3)探测到的物体与在以前对照中已经确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)探测到的物体之间进行第二对照；及
基于第一和第二对照确定雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)是否探测到相同物体。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括步骤：进行在当前探测中由雷达探测单元(2)探测到的、通过排除确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)已经探测到的物体而得到的物体，与在当前探测中由图像探测单元(3)探测到的、通过排除确定为由雷达探测单元(2)和图像探测单元(3)已经探测到的物体而得到的物体之间的对照，从而确定由雷达探测单元(2)和图像探测单元是否探测到相同物体(S20至S25)。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，雷达探测单元(2)包括毫米波雷达和激光雷达的至少一种。
16.根据权利要求13至15任一项所述的方法，其中，图像探测单元(3)包括立体摄像机。
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