用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括：傳感器，其測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)和本車輛的橫擺率與速度；以及V2V通信單元，其從多個(gè)周圍車輛接收坐標(biāo)歷史和速度。此外，控制器通過應(yīng)用累積的本車輛的行為到第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成行駛軌跡和速度模式作為第一識(shí)別信息，以及計(jì)算基于經(jīng)由V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式作為第n識(shí)別信息。然后控制器比較第一識(shí)別信息與第n識(shí)別信息，以識(shí)別對應(yīng)于與第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為第一周圍車輛。
【專利說明】
用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備和方法，且更具體地，涉及在車輛中融入多種類型的傳感器，用車輛到車輛(V2V:vehicle to vehicle)通信迅速和準(zhǔn)確識(shí)別周圍車輛的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前開發(fā)的用于識(shí)別周圍車輛的現(xiàn)有設(shè)備從周圍車輛經(jīng)由V2V通信直接接收速度、加速度、角速度、全球定位系統(tǒng)(GPS:global posit1ning system)數(shù)據(jù)等等，因此可確定周圍車輛的狀況。然而，周圍車輛的位置和與本車輛的距離是利用從周圍車輛傳輸?shù)腉PS數(shù)據(jù)檢測的，因此由于GPS誤差可能難以準(zhǔn)確地檢測位置。換句話說，可能難以準(zhǔn)確地識(shí)別傳輸GPS數(shù)據(jù)的周圍車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開提供用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備和方法，其能夠通過如下比較提供改進(jìn)的準(zhǔn)確識(shí)別能力:即比較通過將累積的本車輛(如行駛的車輛)行為應(yīng)用到周圍車輛的位置坐標(biāo)而生成的行駛軌跡和速度模式與基于從周圍車輛接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算的行駛軌跡和速度模式，從而識(shí)別周圍車輛。
[0004]本公開上述和其它目的、特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)可從本公開的以下詳細(xì)描述中理解且更加清楚地看出。
[0005]根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例，用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備可包括:傳感器，其配置成測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)以及本車輛的橫擺率與速度；車輛到車輛(V2V)通信單元，其配置成接收來自多個(gè)周圍車輛的坐標(biāo)歷史和速度；以及控制器，其配置成通過將累積的所述本車輛的行為應(yīng)用到所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成行駛軌跡和速度模式作為第一識(shí)別信息(下文“第一識(shí)別信息”)，基于經(jīng)由所述V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式作為第η識(shí)別信息(下文“第η識(shí)別信息”)，然后比較所述第一識(shí)別信息與所述第η識(shí)別信息，以識(shí)別對應(yīng)于與所述第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為所述第一周圍車輛。
[0006]根據(jù)本公開的另一個(gè)示范性實(shí)施例，用于識(shí)別周圍車輛的方法可包括:通過傳感器測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)以及本車輛的橫擺率與速度；通過V2V通信單元從多個(gè)周圍車輛接收坐標(biāo)歷史和速度；以及由控制器通過將累積的本車輛的行為應(yīng)用到第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成行駛軌跡和速度模式(下文“第一識(shí)別信息”)，基于經(jīng)由V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式(下文“第η識(shí)別信息”)，然后比較第一識(shí)別信息與第η識(shí)別信息以識(shí)別對應(yīng)于與第一識(shí)別信息最相似識(shí)別信息的周圍車輛作為第一周圍車輛。
【附圖說明】
[0007]本公開以上和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)可結(jié)合附圖從以下詳細(xì)描述中更清楚地看出；
[0008]圖1是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備配置圖；
[0009]圖2是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的控制器詳細(xì)配置圖；
[0010]圖3是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例示出通過坐標(biāo)歷史生成器計(jì)算的行為的示圖；
[0011]圖4是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例生成的坐標(biāo)歷史的示例圖；
[0012]圖5是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例計(jì)算的行駛軌跡示例圖；
[0013]圖6是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例示出行駛軌跡和速度模式的示例圖；以及
[0014]圖7是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的方法流程圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明
[0016]10:傳感器
[0017]30:控制器
[0018]20:V2V通信單元
[0019]31:信息收集器
[0020]32:坐標(biāo)歷史生成器
[0021]33:識(shí)別信息計(jì)算器
[0022]34:車輛識(shí)別器
[0023]20:V2V通信單元
【具體實(shí)施方式】
[0024]應(yīng)該理解這里所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語通常包括一般的機(jī)動(dòng)車輛，例如包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的客車，包括各種船舶水運(yùn)工具，飛機(jī)等等，且包括混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)車輛、內(nèi)燃機(jī)、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛和其他可選的燃料車輛(例如，來自非石油資源的燃料)。
[0025]盡管示范性實(shí)施例被描述為使用多個(gè)單元來執(zhí)行示例性過程，但是應(yīng)該理解所述的示例性過程也可通過一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)該理解術(shù)語控制器指硬件裝置，其包括存儲(chǔ)器和處理器。存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)模塊且處理器經(jīng)特別配置執(zhí)行所述的模塊來執(zhí)行在下文進(jìn)一步描述的一個(gè)或更多過程。
[0026]此外，本發(fā)明的控制邏輯可實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)含有通過處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括，但不限于，ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布式方式存儲(chǔ)和執(zhí)行，例如，通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)存儲(chǔ)和執(zhí)行。
[0027]這里使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體的實(shí)施例，而不是想要限制本發(fā)明。除非上下文另外清楚地指出，在這里使用的單數(shù)形式“一種/個(gè)”、以及“該”也包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“包含”限定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。在這里術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)列出的相關(guān)術(shù)語的任何組合。
[0028]參考下文陳述的附圖，從以下本公開的示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述中可更加清楚地看出上述的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于實(shí)施本公開的技術(shù)思想或精神。進(jìn)一步，在本公開中，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)中已知技術(shù)的詳細(xì)描述被認(rèn)為使本公開的要旨模糊，其中的詳細(xì)描述將被省略。下面參考附圖，詳細(xì)描述本公開的示范性實(shí)施例。
[0029]圖1是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備配置圖。如圖1所示，用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備可包括傳感器10、V2V通信單元20和控制器30。
[0030]具體地，傳感器10可以是配置成測量各種類型的車輛行駛信息的傳感器，且可包括配置成測量周圍車輛的位置(如坐標(biāo))以及與本車輛(如行駛的車輛)距離的光檢測與測距傳感器(Lidar)、橫擺率傳感器、速度計(jì)、轉(zhuǎn)向傳感器等。V2V通信單元20可提供與周圍車輛的通信接口。具體地，V2V通信單元20可配置成接收坐標(biāo)歷史和速度以及來自周圍車輛的各種類型的行駛信息。
[0031 ] 進(jìn)一步，控制器30可配置成操作各組件以正常地執(zhí)行其自身的功能(如操作組件以無故障或以最小的誤差來執(zhí)行功能)。具體地，控制器30可配置成通過將累積的本車輛的行為應(yīng)用到從Lidar傳感器獲取的第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成行駛軌跡和速度模式(下文“第一識(shí)別信息”)，基于從多個(gè)周圍車輛經(jīng)由V2V通信單元20接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式(下文“第η識(shí)別信息”)。
[0032]另外，控制器30可配置成比較第一識(shí)別信息與第η識(shí)別信息，從而識(shí)別對應(yīng)于最相似識(shí)別信息的周圍車輛作為第一周圍車輛。行駛軌跡可通過多項(xiàng)式形式表達(dá)，且控制器30可配置成確定具有最相似多項(xiàng)式系數(shù)(如兩個(gè)多項(xiàng)式系數(shù)的差最小)的行駛軌跡具有最高相似性。
[0033]下面參考圖2詳細(xì)描述控制器30的功能。圖2是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的控制器設(shè)備的詳細(xì)配置圖。如圖2所示，設(shè)備的控制器可包括信息收集器31、坐標(biāo)歷史生成器32、識(shí)別信息計(jì)算器33以及車輛識(shí)別器34?？刂破鞯母鞣N組件或單元都可通過控制器被操作以執(zhí)行其各自的功能。
[0034]信息收集器31可配置成利用傳感器10收集或獲取各種類型的信息。具體地，所收集的信息可包括第一周圍車輛的位置坐標(biāo)X和1，本車輛的橫擺率Ψ和速度V等。如圖3所示，然后坐標(biāo)歷史生成器32可配置成利用通過信息收集器31收集的信息中的第一周圍車輛的位置坐標(biāo)X和y、本車輛的橫擺率Ψ以及車輛模型計(jì)算本車輛的行為△ X、△ y和A Φ。車輛模型可包括動(dòng)力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型等數(shù)學(xué)模型，其表示車輛(如行駛的或本車輛)的行為且該行為也表示本車輛位置的變化以及對應(yīng)角度的變化。
[0035]進(jìn)一步，如圖4所示，坐標(biāo)歷史生成器32可配置成累積計(jì)算的行為且生成坐標(biāo)歷史。識(shí)別信息計(jì)算器33然后可配置成利用通過坐標(biāo)歷史生成器32生成的坐標(biāo)歷史來生成行駛軌跡K。換句話說，識(shí)別信息計(jì)算器33可配置成使坐標(biāo)歷史符合(如加入或?qū)?yīng)于)三維多項(xiàng)式，其可表示車輛的行駛曲率和曲率的轉(zhuǎn)化，以生成行駛軌跡。如圖5所示，在當(dāng)前時(shí)間行駛軌跡可基于安裝在本車輛內(nèi)的傳感器坐標(biāo)體系且三維多項(xiàng)式可使用如下公式I得到。
[0036]公式I a0+a1x+a2x2+a3x3 = y
[0037]其中，a。、an a2、a3是多項(xiàng)式的系數(shù)且是常數(shù)。
[0038]此外，如圖6所示，識(shí)別信息計(jì)算器33可配置成生成速度模式P，其表示基于(如關(guān)于)時(shí)間的本車輛的速度。下文K和P統(tǒng)稱為第一識(shí)別信息。
[0039]同時(shí)，識(shí)別信息計(jì)算器33可配置成基于從多個(gè)周圍車輛經(jīng)由V2V通信單元20接收的坐標(biāo)歷史和速度生成各行駛軌跡和速度模式(下文“第η識(shí)別信息”)。車輛識(shí)別器34可配置成識(shí)別對應(yīng)于與第η識(shí)別信息中第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為第一周圍車輛，調(diào)節(jié)第一識(shí)別信息以逐個(gè)與表示多個(gè)識(shí)別信息的第η識(shí)別信息相對應(yīng)。
[0040]換句話說，車輛識(shí)別器34可配置成將具有最相似多項(xiàng)式系數(shù)(如兩個(gè)多項(xiàng)式系數(shù)的差最小)的行駛軌跡確定為具有最高相似性。系數(shù)之間的差可小于特定值，以由此對應(yīng)多項(xiàng)式的最相似系數(shù)。
[0041]參考作為實(shí)例的上述公式1，當(dāng)表示第一識(shí)別信息行駛軌跡的多項(xiàng)式被設(shè)為’ 1+2x+3x2+4x3= y’，且第一多項(xiàng)式被設(shè)為’ l+3x+4x 2+5x3= y’，第二多項(xiàng)式可為’ 1+3x+4x2+4x3= y’，且第三多項(xiàng)式可被設(shè)為’ l+4x+5x2+6x3= y’，它們都是比較對象，具有最高相似性的多項(xiàng)式成為第二多項(xiàng)式。因此相應(yīng)于第二多項(xiàng)式的周圍車輛可被識(shí)別為第一周圍車輛。
[0042]圖7是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例用于識(shí)別周圍車輛的方法流程圖。首先，傳感器10可配置成測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)和本車輛的橫擺率與速度(701)。進(jìn)一步，V2V通信單元20可配置成從多個(gè)周圍車輛接收坐標(biāo)歷史和速度(702)。
[0043]然后控制器30可配置成通過將累積的本車輛行為應(yīng)用到第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成行駛軌跡和速度模式(下文“第一識(shí)別信息”)，基于經(jīng)由V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式(下文“第η識(shí)別信息”)，然后比較第一識(shí)別信息與第η識(shí)別信息，從而識(shí)別對應(yīng)于與第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為第一周圍車輛(703) ο
[0044]如上所述，根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例，周圍車輛可通過比較將累積的本車輛的行為應(yīng)用到第一周圍車輛的位置坐標(biāo)生成的行駛軌跡和速度模式識(shí)別與基于從周圍車輛接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算的行駛軌跡和速度模式，從而提供了精度得到改善的識(shí)別能力。
[0045]進(jìn)一步，本公開可應(yīng)用于需要識(shí)別車輛的各種服務(wù)系統(tǒng)，其通過高精度的傳輸數(shù)據(jù)識(shí)別車輛。本公開也可應(yīng)用于需要識(shí)別車輛的如下各種服務(wù)系統(tǒng):其從周圍車輛經(jīng)由V2V通信單元獲取數(shù)據(jù)(如速度、加速度、角速度)且通過Lidar傳感器傳輸數(shù)據(jù)獲取周圍車輛的位置，從而提供高精度的服務(wù)。
[0046]同時(shí)，根據(jù)如上所述的本公開的示范性實(shí)施例的方法可通過計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。配置計(jì)算機(jī)程序的代碼和代碼段可易于由本領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)程序員推演。另外，計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)(信息存儲(chǔ)介質(zhì))且由計(jì)算機(jī)讀取和執(zhí)行，從而實(shí)施根據(jù)本公開的方法。進(jìn)一步，記錄介質(zhì)可包括任何類型的可由計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)。
[0047]上述本公開可由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行各種替代、改變和修改，而不偏離本公開的范圍和精神。因此，本公開不限于上述的示范性實(shí)施例和附圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于識(shí)別周圍車輛的設(shè)備，包括: 傳感器，其配置成測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)以及本車輛的橫擺率與速度； 車輛到車輛(V2V)通信單元，其配置成接收來自多個(gè)周圍車輛的坐標(biāo)歷史和速度；以及 控制器，其配置成: 通過將所述本車輛累積的行為應(yīng)用到所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)，生成行駛軌跡和速度模式作為第一識(shí)別信息； 基于經(jīng)由所述V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度計(jì)算各行駛軌跡和速度模式作為第η識(shí)別信息；以及 比較所述第一識(shí)別信息與所述第η識(shí)別信息以識(shí)別對應(yīng)于與所述第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為所述第一周圍車輛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制器包括: 信息收集器，其配置成利用所述傳感器收集所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)X和y以及所述本車輛的橫擺率和速度； 坐標(biāo)歷史生成器，其配置成通過將車輛模型應(yīng)用到所收集的所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)和所述本車輛的橫擺率，計(jì)算所述本車輛的行為，且通過累積所計(jì)算的行為來生成坐標(biāo)歷史； 識(shí)別信息計(jì)算器，其配置成利用所生成的坐標(biāo)歷史生成行駛軌跡K，生成表示基于時(shí)間的所述本車輛的速度的速度模式P，并基于從所述多個(gè)周圍車輛經(jīng)由所述V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度，生成第η識(shí)別信息；以及 車輛識(shí)別器，其配置成調(diào)節(jié)所述行駛軌跡K和所述速度模式P以逐個(gè)對應(yīng)于表示所述多個(gè)識(shí)別信息的所述第η識(shí)別信息，在所述第η識(shí)別信息中，檢測與所述行駛軌跡K和所述速度模式P最相似的識(shí)別信息，且識(shí)別對應(yīng)于所檢測到的識(shí)別信息的周圍車輛作為所述第一周圍車輛。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述傳感器包括配置成測量周圍車輛的位置坐標(biāo)的光檢測與測距(Lidar)傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述行駛軌跡由下面的公式A表達(dá): 公式Aa0+a1x+a2x2+a3x3 = y 其中，a。、a1、a2、a3是多項(xiàng)式的系數(shù)且是常數(shù)，以及x和y表示位置坐標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述車輛模型是動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中的任一個(gè)。6.一種用于識(shí)別周圍車輛的方法，包括以下步驟: 通過傳感器測量第一周圍車輛的位置坐標(biāo)和本車輛的橫擺率與速度； 通過車輛到車輛(V2V)通信單元接收來自多個(gè)周圍車輛的坐標(biāo)歷史和速度； 由控制器通過將累積的所述本車輛的行為應(yīng)用到所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)，生成行駛軌跡和速度模式作為第一識(shí)別信息； 由所述控制器基于經(jīng)由所述V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度，計(jì)算各行駛軌跡和速度模式作為第η識(shí)別信息；以及 由所述控制器比較所述第一識(shí)別信息與所述第η識(shí)別信息以識(shí)別對應(yīng)于與所述第一識(shí)別信息最相似的識(shí)別信息的周圍車輛作為所述第一周圍車輛。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中識(shí)別坐標(biāo)歷史和速度的步驟包括: 由所述控制器收集來自所述傳感器的所述第一周圍車輛的位置坐標(biāo)X和y以及所述本車輛的橫擺率和速度； 由所述控制器通過將車輛模型應(yīng)用到所述第一周圍車輛的所收集的位置坐標(biāo)和所述本車輛的橫擺率，計(jì)算所述本車輛的行為，并通過累積所計(jì)算的行為生成坐標(biāo)歷史； 由所述控制器利用所生成的坐標(biāo)歷史生成行駛軌跡K，生成表示基于時(shí)間的所述本車輛的速度的速度模式P，以及基于從多個(gè)周圍車輛經(jīng)由所述V2V通信單元接收的坐標(biāo)歷史和速度生成所述第η識(shí)別信息；以及 由所述控制器調(diào)節(jié)所述行駛軌跡K和所述速度模式P以逐個(gè)對應(yīng)于表示多個(gè)識(shí)別信息的所述第η識(shí)別信息，在所述第η識(shí)別信息中，檢測與所述行駛軌跡K和所述速度模式P最相似的識(shí)別信息，并識(shí)別對應(yīng)于所檢測到的識(shí)別信息的周圍車輛作為所述第一周圍車輛。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述周圍車輛的位置坐標(biāo)通過光檢測與測距(Lidar)傳感器測量。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述行駛軌跡由下面公式A表達(dá): 公式Aa0+a1x+a2x2+a3x3 = y 其中，所述a。、a1、a2、a3是多項(xiàng)式的系數(shù)且是常數(shù)，以及x和y是位置坐標(biāo)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述車輛模型是動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中的任一個(gè)。
【文檔編號(hào)】G08G1/16GK106056971SQ201510684676
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年10月20日
【發(fā)明人】申基喆, 許明善, 吳榮哲
【申請人】現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社