車輛底部碰撞避免的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]即使在低速下，當駕駛員過分向前駛入具有高路緣的停車位、越過減速帶、遇到道路上的隆起物或其它障礙物等時，可以造成車輛前護板或車身底板損壞。因此，用于避免可以對車輛底部造成損壞的碰撞的機構將是有用的。
【附圖說明】
[0002]圖1是裝備有底部碰撞避免的示例性車輛的框圖；
[0003]圖2說明了包括造成底部損壞的風險的障礙物的示例性車輛操作環(huán)境；
[0004]圖3說明了包括不造成底部損壞的風險的障礙物的示例性車輛操作環(huán)境；
[0005]圖4是用于避免底部碰撞的示例性過程的過程流程圖。
【具體實施方式】
[0006]系統(tǒng)概述
[0007]圖1是裝備有路緣檢測和監(jiān)控的示例性車輛101的框圖。車輛101通常包括在車輛101的操作一一例如，當以比如小于每小時15公里這樣的相對低的速度駕駛時一一過程中可以用來將數(shù)據(jù)115提供到車輛計算機105的一個或多個傳感器數(shù)據(jù)收集器110，特別是視頻攝像機。有利地是，計算機105可以被編程為使用數(shù)據(jù)115來檢測路緣、隆起物、或其它障礙物，并且此外可以被配置為確定障礙物是否從駕駛表面(例如，道路、停車場等)延伸到造成碰撞和/或損壞車輛底部一一例如，護板、車身底板等一一的風險的高度。計算機105可以進一步被編程為將指令提供到車輛101中的部件控制器，以使由障礙物造成的風險減輕，例如，將指令提供到發(fā)動機控制器125以改變車輛101油門，將指令提供到制動控制器130以應用制動，例如，自動制動功能等。更進一步地，計算機105可以被配置為通過車輛101中的人機界面(HMI) 120提供警報。
[0008]示例性系統(tǒng)元件
[0009]如上所述，車輛101包括車輛計算機105。車輛101通常是具有三個或更多車輪的陸上車輛，例如，客車、輕型貨車等。計算機105通常包括處理器和存儲器，存儲器包括計算機可讀介質的一個或多個形式，且存儲通過處理器可執(zhí)行的指令，該指令用于執(zhí)行各種操作，包括如本文所公開的。此外，計算機105可以包括和/或通信地連接到多于一個計算設備，例如，包括在車輛101中用于監(jiān)控和/或控制各種車輛部件的控制器等等，例如發(fā)動機控制單元、變速器控制單元等。計算機105通常被配置用于在一個或多個車輛101通信機構一一例如，控制器局域網(wǎng)(CAN)總線等等一一上通信。計算機105還可以具有到車載診斷連接器(OBD II)的連接。
[0010]通過CAN總線、OBD I1、和/或其它有線的或無線的機構，計算機105可以將信息傳送到車輛中的各種設備和/或從各種設備一一例如，控制器、執(zhí)行器、傳感器等，包括數(shù)據(jù)收集器110、發(fā)動機控制單元(ECT) 125、制動控制器130等--接收消息。可選擇地或另夕卜，在計算機105實際上包括多個設備的情況下，CAN總線等可以用于在本公開內(nèi)容中表示為計算機105的設備之間通信。此外，計算機105可以被配置用于通過各種有線的和/或無線的網(wǎng)絡技術(例如，蜂窩、藍牙、通用串行總線(USB)、有線的和/或無線的包交換網(wǎng)絡等)與其它設備通信。
[0011]車輛101通常包括至少一個攝像機數(shù)據(jù)收集器110。例如，攝像機數(shù)據(jù)收集器110可以被裝備以獲得靜止和/或視頻圖像，并且可以是單目或立體攝像機。如圖2和3中最佳所示，攝像機數(shù)據(jù)收集器110通常安裝在車輛101的前部，例如，在車輛101擋風玻璃的中央頂部位置，以便提供視場215。如下面進一步所討論的，視場215包括用于車輛101的操作表面205的部分，借此，攝像機110，可能連同一個或多個其它數(shù)據(jù)收集器110，可以提供數(shù)據(jù)115，通過該數(shù)據(jù)115，計算機105可以確定車輛101的前方的障礙物210的高度，并且確定障礙物210是否構成損壞車輛101的底部的風險。
[0012]如已經(jīng)提到的，數(shù)據(jù)收集器110可以包括除了一個或多個攝像機數(shù)據(jù)收集器110以外的各種的設備。例如，數(shù)據(jù)收集器110可以包括超聲波傳感器數(shù)據(jù)收集器110，和/或收集車輛101的動態(tài)數(shù)據(jù)(比如速度、橫擺率、轉向角等)的其它數(shù)據(jù)收集器110。此外，上述示例并不旨在是限制性的，其它類型的數(shù)據(jù)收集器110可以用來將數(shù)據(jù)115提供到計算機105。例如，車輛中的各種控制器可以作為數(shù)據(jù)收集器110運行，以通過CAN總線提供數(shù)據(jù)115，例如，關于車輛速度、加速度、位置等的數(shù)據(jù)115。
[0013]除了用于執(zhí)行包括如本文所描述的操作的程序指令以外，計算機105的存儲器通常存儲收集數(shù)據(jù)115。收集數(shù)據(jù)115可以包括在車輛101中收集的各種數(shù)據(jù)。收集數(shù)據(jù)115的示例包括對象——例如，潛在的障礙物210，比如路緣、隆起物等——的距離和/或高度的測量值和/或從這樣的測量值的計算結果。通常，收集數(shù)據(jù)115可以包括可以通過收集設備110收集和/或從這樣的數(shù)據(jù)計算的任何數(shù)據(jù)。
[0014]車輛101通常包括人機界面(HMI) 120。通常，HMI 120裝備成接受用于計算機105的輸入，和/或從計算機105提供輸出。例如，車輛101可以包括配置為提供圖形用戶界面(GUI)等的顯示器、交互式語音應答(IVR)系統(tǒng)、音頻輸出設備、用于例如通過車輛101的方向盤或座椅等提供觸覺輸出的機構中的一個或多個。此外，用戶設備(例如，便攜式計算設備，比如平板電腦、智能電話等等)可以用來為計算機105提供HMI 120的一些或全部。例如，用戶設備可以使用上面所討論的技術(例如，USB、藍牙等)連接到計算機105，且可以用來接受對計算機105的輸入和/或從計算機105提供輸出。在任何情況下，HMI 120可以提供關于障礙物210的輸出，例如，該輸出描述障礙物210的高度、距離等、障礙物210是否對車輛101造成風險等。此外，如下實施方式是可能的，其中HMI 120用來接受輸入以開始檢測障礙物210的過程，如下面所述。
[0015]E⑶125是發(fā)動機控制單元，比如已知的那些，例如，其包括處理器和存儲器，并且被編程為提供控制車輛101動力傳動系統(tǒng)和/或發(fā)動機的指令。例如，ECU可以通過車輛101CAN總線等接收關于用于車輛101動力傳動系統(tǒng)的適當?shù)挠烷T水平、扭矩量等的指令。此外，計算機105可以被編程為根據(jù)障礙物210的檢測來提供這樣的指令。
[0016]制動控制器130通常包括處理器和存儲器，并且被編程為提供指令來控制車輛101制動器，例如眾所周知的那些。例如，制動控制器130可以通過車輛101CAN總線等接收關于車輛101制動器的應用的指令，并且可以被編程為根據(jù)障礙物210的檢測來提供這樣的指令。
[0017]圖2和3說明了包括具有在其上的障礙物210的道路205的示例性車輛101操作環(huán)境200，障礙物210可以對車輛101造成底部損壞的風險。例如，圖2示出了高度足以損壞車輛101底部(比如護板或車身底板)的障礙物210a。與此相反，圖3示出了不具有可能損壞車輛101底部的高度的障礙物210b。
[0018]同樣如圖2和3中所示，攝像機數(shù)據(jù)收集器110通常具有視場215。相對于沿車輛101的縱向軸線測量的車輛101的前方的距離，視場215在距離0_開始和在距離Dniax結束。觀測距尚Dv--也沿車輛101的縱向軸線測量--被定義為Dmax和D min之間的差。應該理解的是，觀測距離可以取決于特定的攝像機數(shù)據(jù)收集器110的性能，例如，攝像機110透鏡的視角等。此外，攝像機數(shù)據(jù)收集器I1通常捕獲由觀測距離Dv和垂直于觀測距離Dv的寬度所限定的表面205上的總體上矩形的觀測區(qū)域，觀測區(qū)域根據(jù)特定的攝像機數(shù)據(jù)收集器110的性能被提供。
[0019]示例性過程流程
[0020]圖4是用于避免底部碰撞的示例性過程400的過程流程圖。過程400開始于框405，其中計算機105開始障礙物210的檢測。例如，在一個實施方式中，當車輛101速度降到低于預定閾值(例如，每小時15公里)時，開始過程400?？蛇x擇地或另外，底部碰撞避免過程400可以根據(jù)通過HMI 120接收到的輸入一一例如，指示停車操作正在開始，車輛101正在穿過潛在地包括障礙物210 (比如減速帶等)的操作表面一一來開始，全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)115可以用來指示車輛101靠近停車場和包括減速帶或其它障礙物210等的操作表面205。
[0021]接下來，在框410中，計算機105確定觀測區(qū)域中的障礙物210的高度。例如，計算機105可以接收收集數(shù)據(jù)115，該收集數(shù)據(jù)115可以用來構建可以被稱為觀測區(qū)域的“紋理圖”的圖。也就是說，如果觀測區(qū)域是矩形表面，則它可以被分配X和Y坐標，且高度一一例如，車輛101所處的操作表面205的高度的上面的距離一一可以被分配給在紋理圖上(SP觀測區(qū)域內(nèi))的各種X-Y位置。此外，觀測區(qū)域的障礙物210高度H可以被定義為觀測區(qū)域中的對象的最大高度，例如，與紋理圖上X-Y坐標相關聯(lián)的最大高度。那個高度可以被識別為觀測區(qū)域的障礙物210高度。這樣的數(shù)據(jù)115通常包括圖像且可以包括其它數(shù)據(jù)，例如來自超聲波傳感器、雷達、激光雷達、或其它數(shù)據(jù)收集器110的數(shù)據(jù)。
[0022]因此，障礙物210高度可以以各種方式來確定。例如，在一個實施方式中，攝像機數(shù)據(jù)收集器110可以在連續(xù)時間點提供觀測區(qū)域的兩個或多個圖像。此外，除了圖像以外，收集數(shù)據(jù)115可以包括第一和最后這樣時間點之間的車輛101的速度，例如，平均速度。障礙物210的高度因此可以從這樣的圖像例如以已知的方式來確定。例如，在最小距離0_處的障礙物210的第一圖像可以與在最大距離Dniax處的障礙物210的第二圖像比較，并且障礙物210的高度H因此通過考慮在距離Dv*各自的第一個第二圖像中的障礙物210的視在高度的變化來確定，距離Dv可以根據(jù)車輛101速度來確定。也就是說，如應當理解的，在距離0_和D _之間的第一和第二圖像中的障礙物210的視在高度隨時間的變化可以用來確定障礙物210的絕對或實際高度?？蛇x擇地或另外，附加數(shù)據(jù)115可以用來構建紋理圖，例如，超聲波傳感器數(shù)據(jù)收集器110等可以被使用。此外，如上所述，可以使用立體攝像機數(shù)據(jù)收集器110，例如，在單一時間提供兩個圖像來例如以已知的方式測量高度H。
[0023]此外，除了高度H以外，要注意的是，計算機105可以使用圖像或其它數(shù)據(jù)115來確定障礙物210的坡度。例如，眾所周知，坡度可以通過在距車輛101的不同距離(即至少兩個距離)測量障礙物210的各自的高度來推斷，并且因此根據(jù)高度的變化來確定坡度。
[0024]跟隨框410，在框415中，計算機105確