專利名稱：司機助手系統和物體似真性的檢驗方法
技術領域：
本發明涉及汽車用的司機助手系統對物體似真性招、瞼的方法，該方 法/人汽車的兩個獨立工作的物體定位系統對一種由這兩個定位系統定 位的物體的定位數據中推導出兩個測量值，其中每個定位系統的每個測 量值表示同一個物理參數，并對這兩個測量值進行一致性檢驗。此外， 本發明提出了一種用于實施該方法的司機助手系統。
背景技術：
可用于本發明的司機助手系統的例子是所謂的預測安全系統(PSS ) 以及自動距離調控系統(ACC,自適應巡航控制)。此外，這兩種司機 助手系統都需配置至少 一 個物體定位系統例如 一 個雷達系統或基于碎見 頻的系統來監控裝有這種助手系統的汽車的周圍環境并定位該汽車周 圍環境的物體尤其是前行汽車和別的障礙物。
在用PSS系統時，借助定位數據，"預先"計算是否與某種物體發 生碰撞，并在緊急碰撞危險的情況下發出一個報警信號例如聲信號，以 警示司機注意這種危險。正在研發中的系統甚至可發出直接自動干預汽 車縱向導向例如緊急制動的報警信號，以期避免碰撞或至少減輕其后 果。
但這類系統對定位系統的精度和可靠性要求很高，否則就常常引起 誤跳閘，而誤跳閘則是嚴重的危險源。
物體定位的可靠性通過設置兩個相互獨立工作的定位系統可獲得 提高，從而可達到一定的剩余度。
DE 103 99 943 Al描述了一種用兩個獨立定4立系統工作的方法，其 中 一個系統提供縱向值最佳化的數據，而另 一個系統則提供橫向值最佳 化的數據。
縱向值最佳化的系統例子為雷達系統，后者對物體的距離和相對速 度可提供相當精確的測量值，但即使在雷達傳感器具有一定的角度分辨 率的情況下也只能對物體的方位角并由此對其橫向位置提供不精確的 數據。用這種傳感器在所有情況下只能4艮粗略地確定物體的橫向尺寸。橫向值最佳化的系統例子為基于視頻的系統即例如具有圖像電子 處理裝置的攝像機。這種系統可對物體的方向角和橫向尺寸提供相當精 確的數據，但特別是在單目鏡系統的情況下則只能提供物體距離的不精 確的確定或估計，且相對速度只能間接地通過不精確的距離數據的時間 推導來確定。在單目鏡視頻系統的情況下，距離只能借助電視圖像中的 物體高度相對于地平線的高度進行粗略地估算。在一定情況下，精度可 通過路面估計獲得一定的提高。雙目鏡視頻系統可通過三角測量確定距 離，但特別是在較大距離時，同樣只能提供相當不精確的值。
為了獲得被定位物體的比較精確和比較真實的定位數據，上述文獻 提出對兩個系統的定位數據進行比較。這個過程叫做物體似真性檢驗。 在一個假定的物體用這兩個系統之一進行定位的情況下，如果定位數據 被相應的另 一 系統確認的話，則在^艮大程度上可以說該物體是真實的。
通過這兩個定位系統的定位數據的組合也可在一定程度上補償這 兩個系統的相關弱點。例如在縱向值最佳化系統定位某一物體時，只可 能在相當大的公差極限內確定其橫向位置和尺寸，所以可用橫向值最佳 化系統檢-驗一個位于大的公差極限內的物體是否由該系統定位。在這種 情況下，橫向值最佳化系統本身只可能在相當大的誤差極限內確定該物 體的距離。如果由縱向值最佳化系統測出的距離位于這個誤差極限以 內，則可假定由這兩個系統定位的物體指的是同一個實際物體，而且精 確的距離和用縱向值最佳化系統測出的相對速度可與由橫向值最佳化 系統測出的精確的橫向位置和橫向尺寸的精確數據組合。
但關于這兩個獨立系統提供的定位數據是否真實地描述同 一 個真 實物體的問題則仍存在一定的不確定性。特別是在兩個物體挨得相當近 或 一般在物體密度相當高的情況下，這個問題尤為明顯。
DE 10 2004 046 360 Al描述了一種PSS系統。為了確定相撞危險， 該系統事先算出所謂的"相撞時間，，，即在自己的汽車和被定位物體的 動態數據沒有變化的情況下，預測與該物體相撞之前還有的時間。如果 "相撞的時間"低于為相關動作預定的闊值時，該PSS系統便啟動避免 相撞或減輕相撞后果的一個或多個動作。該文獻還建議物體定位用的基 于雷達的系統和基于圖4象處理的系統相互組合，但未詳述這兩個系統的 數據應當用什么方式進行相互組合。
WO 2005/098782 Al描述了一種方法，用該方法在基于^L頻系統的
4情況下可借助 一 個已識別出的物體的標度因子從測量循環到測量循環 的變化來計算"相撞的時間，，，而無須精確地知道在相關測量時間點的 物體距離。
發明內容
本發明的目的是提出一種物體似真性檢驗方法，該方法可進行由兩 個定位系統定位的物體的比4支可靠的似真性4全馬全。
用一個參數來表示兩個用于一致性檢驗的測量值，該參數即汽車與該物 相撞之前的預先計算的時間(即"相撞時間")。
所以本發明首先從每個單獨的物體定位系統獲得的定位數據中算 出"相撞時間"的一個測量值，然后對"相撞時間"的這兩個相互獨立 獲得的值進行比較，以便進行物體似真性檢驗。在這兩個值足夠一致的 情況下，則可在很大程度上確信這兩個定位系統對同 一物體進行了定 位，并對與該物體相撞的危險進行了切合實際地評估，因為在這兩個系 統之一的定位數據基于一個測量誤差或判讀誤差時，這兩個系統提供相 同的"相撞時間"是極不可能的。
本發明方法按這種方式繞過了由于兩個定位系統對不同物體得出 的定位數據相互正確對應的困難而引起的不可靠性。
所以在兩個定位系統的定位數據比較時，不需要復雜的似真性算 法，而是這種似真性只是簡單地比較兩個數值。所以，以很高的可靠性 和才及短的時間即可完成似真性岸企馬全，乂人而特別是在PSS系統時節省了寶 貴的時間。
諸多有利的方案可從各項從屬權利要求中得知。
如果這兩個物體定位系統之一是FMCW(調頻連續波)雷達，則對 本發明特別有利，這種雷達現在已在許多司機助手系統中作為雷達-物體 定位系統使用。在FMCW雷達的情況下，通過在物體上反射的并重新 被傳感器接收的信號與由該傳感器在接收時間點發出的信號進行混合， 產生一個中間頻率信號，后者給出發出的和接收的信號之間的頻率差。 /人這個中間頻率信號可確定"相撞時間"。依此方式就可通過一個4艮快 的和不易出錯的方法獲得在一致性檢驗時所需的兩個測量值之一。
如果另 一個物體定位系統為基于視頻的系統，則從該物體的比例系
5數的變化中同樣可直接計算"相撞時間"的測量值，像WO 2005/098782 所述的那樣。所以，總的來說，通過;f艮快和可靠的算法，可得出"相撞 時間"的兩個測量值，然后只需檢驗其一致性。
如果用兩個物體定位系統同時定位多個物體，則對每個物體得出 "相撞時間，，的兩個測量值，并通過這兩個測量值的比4交即可斥全-驗每個 物體的似真性。當然，對PSS系統而言，最小的"相撞時間"具有最大 的意義，所以只要這兩個物體定位系統測出的"相撞時間"的最小測量 值一致時，即可立即發出一個報警信號或啟動一個動作。
如果"相撞時間"的兩個測量值一致，則同時檢驗了相關物體的似 真性，即可假定這兩個定位系統提供的定位數據可描述同 一個真實的物 體。然后這些定位數據可這樣相互組合，即在利用這兩個系統的相關優 點的情況下達到該物體定位數據的最大限度的精度和可靠性。
在FMCW雷達的情況中，本發明還同時解決了眾所周知的"假物 體，，問題。在FMCW雷達時，對單個物體在單個測量過程中得出的中 間頻率信號既與這個物體的距離又與多普勒頻移并由此與物體的相對 速度有關，所以對距離和相對速度都不能直接提供精確的測量值，而是 只提供一個適用于相關物體的距離和相對速度之間的關系式。為了消除 這種多值性，在FMCW雷達時，發出的雷達信號的頻率用至少兩個不 同的頻率斜率進行調制。在這種情況下，對給定的物體而言，對這兩個 頻率斜率的任一個都可得出距離和相對速度之間的不同關系式，且該距 離和相對速度的"正確"值是那些滿足了兩個關系式的值。
當然，必須滿足這樣的前提，即在兩個頻率斜率獲得的測量數據確 實是與同一物體相關的。如果同時定位多個物體，則有不同的可能性來 識別在不同頻率斜率測出的物體，而且除了獲得可描述真實物體的"正 確的，，物體配對外，還有一些由于雷達回波的錯誤對應所引起的所謂假 物體。通過使用三個或更多的不同頻率斜率，可減少這種假物體的產生， 但畢竟不能完全消除。
根據本發明的方法，借助兩個定位系統獲得的"相撞時間"可作為 附加的判據來識別真物體和假物體。即對每個物體來說，"相撞時間" 都表示距離和相對速度之間的一定關系式，只有在真物體時，這個關系
這種方式可靠識別真物體和假物體。
本發明的 一個實施例示于附圖中并在下面進行詳細it明。 附圖表示
圖1 實施本發明方法的司機助手系統的框圖； 圖2 配有該司才幾助手系統的一輛汽車和一輛前4亍汽車的側-現圖； 圖3和4 基于圖像的物體定位系統的視頻圖像； 圖5 借助圖3和4的視頻圖像確定"相撞時間"的方法的圖解示 意圖6 FMCW雷達的頻率/時間圖7 表示本發明方法所用的定位物體的距離和相對速度之間的關 系的v/d圖。
具體實施例方式
圖1表示由一個距離調節系統(ACC)和一個預測安全系統(PSS) 組合而成的汽車司才幾助手系統的 一 個例子的4匡圖。該系統包^fe兩個相互 獨立工作的物體定位系統，用以探測配有這種司機助手系統的汽車的車 前地帶。
第一個物體定位系統由一個雷達傳感器10構成，在所示例子中為 一個FMCW雷達。接收的雷達信號在分析處理級12中進行預處理，由 此獲得一個或多個^f皮定位物體的定位數據14。每個物體都由一組包括物 體距離、相對速度和方位角的定位數據描述。雷達測量3姿數量級100毫 秒的周期進行，所以定位數據14在短時間間隔內不斷^皮^修正。
作為第二個物體定位系統是一個雙目鏡:碎見頻系統，包括一個前面安 裝在汽車中的、向后取向的攝像機16和一個所屬的圖像處理沖莫塊18。 圖像處理模塊18周期性地處理攝像機16攝取的數字圖像并在這些圖像 中識別預定的物體分類，例如汽車、人、護欄、路面標記等等。在本發 明的范圍內，特別是作為潛在的障礙物的物體即特別是前行(或停止) 的汽車至關緊要。圖像處理模塊18提供這類物體的定位數據20，每個 被定位的物體的定位數據包括該物體的距離、橫向位置(方位角)和橫 向尺寸(例如汽車寬度)。
用不同定位系統獲得的定位數據14和20是相互獨立的，爿f旦部分地 描述相同的或等效的物理量，例如描述物體距離以及可/人雷達傳感器測出的距離和方位角中算出的物體的橫向位置。 、
司機助手系統的核心部分是 一個電子數據處理系統22 ，它由 一 臺計
算機和相應的軟件構成并處理兩個定位系統提供的定位數據14、 20。跟 蹤模塊24的用途是，按熟知的方式對雷達傳感器IO在依次進行的測量 循環中提供的定位數據14相互進行比較，以便識別一個循環中被定位 的物體與前一個循環中^皮定位的物體并跟蹤物體的運動。ttc4莫塊26借
助跟蹤模塊24的數據算出基于雷達數據的"相撞時間"，該時間在這 里用Tr表示，并對每個被定位的物體都給定自己汽車與相關汽車相撞之 前還要經歷的預先算出的時間，如果假定自己汽車和物體的動態數據在 這段時間內不變化的話。
很明顯，首先計算的是位于自己汽車的可能行駛通道內的物體的相 撞時間，但也可計算位于該行駛通道旁邊的物體的這種相撞時間，這種 方法局限于一維觀察，即只考慮汽車縱向內的坐標。
視頻系統的定位數據20也進行周期性修正，這里的一個周期不必 與雷達傳感器IO的測量周期相同。所以另一個跟蹤;漢塊28則借助呈周 期性產生的定位數據20跟蹤被定位的視頻物體。與ttc-模塊26相似， 另 一個ttc-才莫塊30用來計算每個被定位視頻物體的相撞時間Tv。在所示 例子中，這種計算也是借助相應跟蹤^f塊28的數據來進行的，但也可 有選擇地或附加地借助圖像處理模塊18的數據來進行。也可把ttc-模塊 30的功能集成在圖像處理模塊18中，或者相反，把圖像處理^^莫塊18集 成在數據處理系統22中。
在比較模塊32中，對兩個ttc-模塊26、 30算出的基于相互獨立提 供的定位數據的測量值t和Tv進行比較。如果這兩個測量值在一定的 精度極限內是一致的，則可認為， 一方面由定位數據14和另一方面由 定位數據20表示的相關物體符合同一個實際物體。這個信息在似真性 模塊34中被用來檢驗由跟蹤模塊24跟蹤的雷達物體的似真性，亦即對 一個給定的物體來說，如果相撞時間的兩個測量值的一致性#皮確認，就 是意味著，借助雷達傳感器10的物體定位被借助視頻系統的物體定位 確認了 ，并由此提高了該物體指的是一個真實物體的真實性。
這種似真性檢驗也可與物體分類相關。例如在雷達系統的情況下， 特別是在定位不動的物體時存在這樣的問題，即 一個真實的障礙物例如 一輛停著的汽車的雷達回波幾乎與例如溝蓋之類的不重要物體或別的小物體的雷達回波沒有什么區別。而一見頻系統則從一開始就只識別預定 的物體分類，所以溝蓋之類的物體被忽略不計。這就是為什么由比較模
塊32提供的信息也可用來確認由雷達傳感器定位的靜止物體指的是一
個真實障礙物的緣故。
在似真性模塊34中同樣也可對雷達傳感器提供的定位數據進行一 定的精度檢驗。例如借助雷達傳感器只可能大致通過雷達回波的強度和 /或方位角的分布估計物體的橫向尺寸。 一個^艮寬的物體例如一輛前行載 貨車也可在該載貨車的不同反射點產生許多雷達回波。此時，單是根據 雷達數據則往往難于確定兩個雷達回波是否屬于同一個物體或不同的 物體。如果在這種情況下ttc^莫塊26對兩個雷達回波算出相同的相撞時 間，但比較沖莫塊32卻提供這樣的信息，碎見頻系統只定位了一個唯一的 物體具有這個相撞時間，則這兩個雷達回波顯然是來自同一物體。按此 方式就可在似真性模塊34中精確地獲得相關物體的橫向尺寸的信息。
在視頻物體的跟蹤模塊28后面還連接了 一個似真性檢驗才莫塊36, 用后者可4安相似方式在兩個測量值Tr和Tv—致的情況下^r-險碎見頻物體 的似真性。
比較模塊32在這兩個測量值Tr和Tv—致的情況下同時提供一下參 數TTC,該參數相當于這兩個一致的測量值。這個參數TTC被TTC-組 合模塊38作為"確認了的"相撞時間傳送到PSS-模塊40,即傳送到負 責預測安全功能的司機助手系統部分。
如果按這種方式在一個測量循環中獲得的參數TTC的最小值低于 在PSS-模塊40中確定的閾值，則該模塊啟動PSS系統的相應動作，例 如向司機發出報警信號和/或干預汽車的縱向導向。這個報警信號可提前 發出，而無需等待似真性模塊34和36的似真性檢驗過程的結果。
當然，參數TTC只對那些在自己汽車的可能行駛通道以內由兩個 定位系統進行定位的物體提供。如果加-模塊26和30還計算那些位于 可能行駛路線以外的物體的測量值TV和Tv,則可通過比較模塊32隨測 量值一起傳送一個說明該物體是否位于行駛路線以外的標記。
在似真性模塊34和36中進行了似真性和必要時進行了精確性檢驗 的物體定位數據在數據組合才莫塊42中相互進行組合，即對每個^皮定位 的物體構成一個統一的數據組，該數據組給出該物體的地點、相對速度、
橫向位置和橫向尺寸。在進行這種數據組合時考慮了物體定位系統的相
9應測量精度。所以例如物體距離的值主要通過雷達傳感器10的數據來 決定，而在這個物體的橫向位置和橫向尺寸的數據組合時，則視頻系統 的數據具有較大的影響。
此外，借助這種方式精確化的數據也可算出參數TTC即相撞時間 的新數值。在假設恒定相對速度的情況下，這個參數TTC是距離和在數 據組合模塊42算出的相對速度之商。但在這個階段還可考自己汽車或 被定位物體的可能的加速度并在以后用外推法插入，這樣就可獲得相撞 時間的較精確的估計值。然后在TTC-組合模塊38中將這個較精確的值 與比較模塊32提供的臨時值組合，或這個較精確的值取代該臨時值， 所以PSS-模塊40可用相撞時間的較精確的估計值進行工作。
但在這個實施例中，為了進行物體似真性檢驗，測量值Tr和Ty只 按一階近似計算，即假定為恒速。雖然對實際相撞時間只提供相對不精 確的估計值，但簡化了計算，并對物體似真性檢驗提供了一種不比在采 用高階近似時確度差的方法。
由于在數據組合模塊42中也可比較精確地確定物體的橫向位置和 橫向寬度，這些數據可傳送到PSS-模塊，然后在該模塊中根據更精確的 數據重新確定是否存在繞開該物體行駛的可能性，并在這種情況中可停 止PSS-模塊設置的一些或全部動作。
只要比較模塊32提供的參數TTC低于相應的閾值，就可立即向司 機發出警示，但制動干預汽車的縱向導向則只有根據數據組合模塊42 的較精確的數據才進行。
由數據組合模塊42算出的物體尤其是直接前行汽車的較精確的定 位數據也被傳輸到ACC-模塊44，該模塊自動地調節到前進汽車的距離。 但在一個改進的實施方案中，ACC4莫塊44也可直接從似真性沖莫塊34 獲得定位數據，如圖l虛線箭頭所示。在這種情況中，視頻系統只用于 物體似真性檢驗，而距離調節則通常單獨地借助雷達傳感器10的數據
來進行。
圖2表示配有圖1所示司機助手系統的汽車46的側^L圖。此外， 示出了一輛前行汽車48。雷達傳感器10測量到前行汽車48的距離dr, 視屏系統則測量到同一汽車48的距離dv,該距離通常稍大一些，因為 攝像機16裝在汽車46中離雷達傳感器IO有一定軸向距離。在汽車46 縱向內的雷達傳感器IO和視頻傳感器16之間的距離在圖2中用drv表量值Tr和Tv的計算 時予以考慮。
下面借助圖3至5首先說明如何借助-〖見頻系統的數據來計算相撞時
間的測量值Tv。圖3表示在一定的時間點用攝像機16攝取的一個圖像 50,該圖可看到前行汽車48的輪廓。通過數字圖像處理可從該圖得出 前行汽車48的外觀寬度
圖4表示在稍后的一個時間點即大致一個視頻測量循環后由攝像機 16攝取的一個圖像52。在這里假設汽車48的相對速度是負的，即汽車 48和46之間的距離減少了。所以在圖像52中，汽車48的輪廓增加一 定的比例系數，因為在這個時候離該汽車更近了。在這種情況中，汽車 48的外觀寬度為s2。
圖5表示攝取圖像50和52的時間點的位置示意圖。汽車48的位 置在攝取圖像50時用48a表示，而在涉及圖像52時的位置則用48b表 示。汽車48具有(恒定的)寬度B。這個寬度B在位置48a相當于一 個寬度角oc尸B/山。因此在圖像50用一個適當比例常數k的情況下，圖 像50中的汽車48的外觀寬度Si適用下式計算
s丄=k * = k * B/d丄 (1)
相應地，下式適用于位置48b:
s。 = k * a。 = k * B/d。 (2)
2 2 ' 2
因此下列式子適用于距離山和d2:
=k * B/s
(3) d。 = k * B/s。 (4)
現在簡化假定攝像機16位于汽車46前板的高度內，還假定汽車48 的相對速度是恒定的，則可計算相撞時間的測量值Tv。然后用d2/(drd2) 則可得出發生相撞之前還要用攝像機16進行的測量循環次數。如果一 個測量循環的持續時間為At,則相撞時間為Tv = At * ^/(c^ - d2) (5)
代入(3)式和(4)式，則得
Tv = At * (k * B/s2)/(k * B/s2) - (k * B/s2)) (6)
簡化兩個未知常數k和B并用s^S2擴展，得
Tv = At * - (7)
所以相撞時間可直接從圖像50、 52的比例系數的變化中算出，而 無須知道相應的汽車距離。
借助雷達傳感器10的數據可計算相撞時間的測量值Tr，即簡便地 將測出的距離除以測出的相對速度。下面簡化地說明距離和相對速度的 常規確定方法。
雷達傳感器10發出的信號的頻率被調制成斜坡狀，如圖6所示。 該頻率在第一測量循環中沿斜坡Rls直線上升，然后沿相同長度的斜坡 Rlf以反向變化率重新呈直線下降。在下一個測量循環中則重復一個上 升斜i皮R2s和下降斜坡R2f,如此循環下去。
在物體上反射的并被雷達傳感器重新接收的信號在這一瞬間與雷 達傳感器發出的信號混合，并作為結果獲得一個中間頻率信號，后者具 有的頻率f等于發出信號和接收信號之間的頻率差。
分解成它的頻i普。每個接收到一個雷達回波的物體在這個頻-潛內都通過 一個在一定頻率f情況下的峰值呈現出來。令n為頻率調制變化率、c 為光速、d和v分別表示該物體的距離和相對速度，則下式適用于頻率
f = n * 2d/c+2fr * v/c (8)
在第一加數項中，2d/c為雷達信號從雷達傳感器到物體并返回到雷 達傳感器的傳輸時間，而第二加數項則表示由物體的相對速度引起的多 普勒頻移。
12從方程式(8)得知，由于在單個頻率斜坡上的單個測量，不可能 單值地確定距離和相對速度，而只獲得一個滿足這兩個變量的關系式。 只有進行兩個測量即一個在上升斜坡和另一個在下降斜坡的測量時才
可確定v和d。如果相加這兩個斜坡獲得的頻率，則可消除(由于n的 符號變化)與距離相關的部分，從而可計算相對速度v。反之，如果求 出這兩個頻率之差，則可消除多普勒部分，并可計算距離d。
但為此需要探測兩個斜坡上由同 一物體引起的峰值。如果同時定位 多個物體，則峰值與物體的對應不是唯一的。在這些可能屬于同一物體 的峰值之間存在多個組合，且這些組合中只有少數符合真實的物體，而 其他組合則符合實際上不存在的所謂假物體。通過帶有第三斜坡的發射 頻率&用另 一斜坡斜率進行調制可減少這種多值性，這樣就在物體的相 對速度和距離之間獲得附加的關系，并檢驗這些關系的一致性。在真實 物體的情況下，在三個不同斜坡斜率獲得的三個關系必須通過唯一的一 對距離和相對速度來滿足。但用這種方法也不可能在所有情況中都能完 全消除多值性。
所以在這里要介紹借助雷達傳感器10的數據即可算出相撞時間的
測量值Tr的另 一 種方法，而無須確定物體的距離和相對速度。
相撞時間的要求的測量值TV在距離為d、相對速度為v時可按下式 計算
d = v * Tr (9)
通過代入方程式(8),則得
f = n * 、 * 2v/c+2fr * v/c
=(2v/c) * (n*Tr + fr) (10) 如果又是假定相對速度V為恒定的，且在帶有相同斜率的兩個連續
調制斜坡例如斜坡Rls和R2s獲得的待分析的頻率為f\和f2,則兩次測 量的相應方程式(10)的差別只是相撞時間在一個單獨測量循環變化了 一定的時間St，即f= (2v/c) * (n*T + f ) (11)
1 、 ' 、r t'
f2 = (2v/c) * (nMT,St) + fr) (12)
因此，下式適用于差Af二f廣f2,即
△f = (2v/c) * n * St (13)
從而得相對速度v:
v = (c/2n) * (Af/5t) (14)
將此式代入(11)式，得
f = (Af/n+St) * (n*Tr + fr) (15)
并由此得
Tr = (St * f工/Af) - (f/n) (16)
按相應方式也可確定下降斜坡Rlf和R2f的測量值Tr。這時斜坡斜 率n具有相反的符號。
就這樣可對中間頻率信號的頻譜內的每個峰值算出一個相撞時間， 而無須為此計算相關物體的距離。從而繞過了物體對應的不確定性的問 題，因為總是只檢驗在具有相同斜坡斜率的斜坡上獲得的頻譜。在這種 情況中，在跟蹤模塊24內進行實際測量循環獲得的峰值與上次循環獲 得的峰值的識別是不成問題的，因為從測量循環到測量循環的距離和相 對速度以及峰值的位置變化很小。
在比較模塊32中對獨立獲得的測量值Tr和Tv進行比較。其中，在 一定情況下應考慮雷達傳感器IO和攝像機16之間的距離(圖2),
視要求的精度而定。為了測量值Tr相對于距離drv標準化，需要物體的 相對速度V,該相對速度例如可從方程式(14)求得。按距離drv標準化
的并因而可與測量值Tv進行比較的測量值T fe扭則用于下式如果這樣算出的標準化測量值T標準化與測量值Tv—致，則該物體是 真實的。
下面參照圖7來說明一種改進的方法，用這種方法可借助相撞時間 檢驗物體似真性并同時在雷達定位時解決"假物體"的問題。在這里以 由雷達傳感器10和由視頻系統定位的兩個物體為例來進行說明。
所以在分析雷達數據時獲得圖6中的上升斜坡Rls的兩個峰值和下 降斜坡Rlf的同一物體的另外兩個峰值。每個這樣的峰值的頻率按方程 式(8)確定該物體的相對速度v和距離d之間的關系。這些關系可在 圖7的v/d圖中作為直線51、 53、 54和56示出。兩條下降直線51和 53相當于在斜坡Rls上得出的峰值(n為正)，而兩條下降的直線54 和56則相當于在下降斜坡Rlf得出的峰值(n為負)。 一個物體的距離 和相對速度數據必須總是既位于下降直線之一又位于上升直線之一。
4旦/人圖7可看出，這四條直線51 ~56相互構成四個交點，這些交 點都可表示可能的物體數據。這些交點在圖7中作為"誤差橢圓"58標 出，它們分別給出相關距離測量和速度測量的測量不精確性。其中只有 兩個交點相當于真實物體，而另外兩個交點則是假物體。現在的問題是 要在這四個可能的物體中識別兩個真實物體。
這四個交點的每個交點通過方程式(9)分別確定相撞時間的相應 測量值TV,即從坐標原點(d=0, v=0)到相應交點的直線的斜率。每個 誤差橢圓58與該坐標原點一起張開一個三角形，該三角形給出直線斜 率和相4童時間的/>差才及線。
由于這兩個物體也用一見頻系統定位，所以按方程式(7)也得出兩 個測量值Tv,且由這兩個測量值確定的直線60和62也在圖7中示出。 只有在真實物體時，這些直線才通過相應的誤差橢圓58。就這樣檢驗了 相關交點所屬的物體作為真實物體的似真性，而其他的交點必然是假物 體。
這種方法可簡便地考慮雷達傳感器和攝像機之間的距離drv的影響， 即相關的誤差橢圓58在d軸上移動該距離即可。
權利要求
1.汽車用的司機助手系統對物體似真性的檢驗方法，該方法從汽車(46)的兩個獨立工作的物體定位系統(10；16，18)對一種由這兩個定位系統定位的物體(48)的定位數據中推導出兩個測量值(Tr，Tv)，其中每個定位系統的每個測量值表示同一個物理參數(TTC)，然后對這兩個測量值進行一致性檢驗，其特征為，參數(TTC)是汽車(46)與物體(48)相撞前的預先計算的時間。
2. 按權利要求1的方法，其特征為，兩個定位系統(16， 18)之一 是基于-見頻的系統，且相應的測量值(Tv)直接從在兩個不同時間攝取 的電^L圖像(50, 52)的外觀物體尺寸(Sl, s2)的變化中算出。
3. 4姿4又利要求1或2的方法，其特征為，這兩個物體定位系統之一 (10)是FMCW雷達。
4. 按權利要求3的方法，其特征為，FMCW雷達對應的測量值(Tr) 借助物體(48)接收的雷達信號的頻率變化來計算，這些雷達信號在雷 達傳感器的不同測量 循環中在具有相同斜坡斜率的頻率斜坡(Rls, R2s ) 測量。
5. 按權利要求3或4的方法，其特征為對每一個由FMCW雷達 定位的物體(48)借助在一個調制斜坡(Rls)上獲得的信號確定該物 體的相對速度(v)和距離(d)之間的關系，這種關系用v/d圖中的一 條直線(51, 53)來表示；對每一個物體借助在具有另一斜坡斜率的另 一調制斜坡(Rlf)上獲得的信號確定另一個關系，這另一個關系用v/d 圖中的另一條直線(54, 56)來表示；對直線(51, 53, 54, 56 )的每 一個交點算出一個測量值(TV),并將這些測量值(Tr)與由基于視頻 定位系統(16, 18)得出的測量值(TV)進行比較。
6. 按前述權利要求任一項的方法，其特征為，為了進行比較，這兩 個測量值(TV, Tv)之一用這兩個物體定位系統的傳感器(10， 16)在 汽車(46)縱向內的相互距離(drv)的作用進行修正。
全文摘要
本發明涉及司機助手系統和物體似真性的檢驗方法，該方法從汽車的兩個獨立工作的物體定位系統(10；16，18)對一種由這兩個定位系統定位的物體的定位數據(14，20)中推導出兩個測量值(T<sub>r</sub>，T<sub>v</sub>)，其中每個定位系統的測量值表示同一個物理參數(TTC)，然后對這兩個測量值進行一致性檢驗，其特征為，參數(TTC)是汽車與物體相撞前的預先計算的時間。
文檔編號G01S11/12GK101663594SQ200880012695
公開日2010年3月3日 申請日期2008年3月3日 優先權日2007年4月19日
發明者A·曾德, A·格里姆, A·西蒙, F·奧克斯爾, J·-C·貝克, J·希爾塞貝徹, J·斯帕伯特, M·米勒, T·福克, T·肖伯爾 申請人:羅伯特.博世有限公司