[发明专利]用于车辆环境检测系统的增强的物体检测和运动状态估计

说明书

本公开涉及一种车辆环境检测系统，该车辆环境检测系统被布置成检测至少一个检测并且包括至少一个雷达系统、至少一个相机设备和至少一个处理单元。对于每个雷达检测，获得相对于x轴的至少一个方位检测角度以及检测到的多普勒速度分量，该检测到的多普勒速度分量由相对于所述雷达系统的检测到的多普勒速度构成。对于每个检测，所述处理单元被布置成：获得构成光流的至少两个图像帧的对应相机检测；从所述光流确定速度y分量，其中速度y分量由所得速度在y轴上的投影构成，所述y轴垂直于x轴延伸。从所检测到的多普勒速度分量和速度y分量确定所得速度。

技术领域

本公开涉及车辆环境检测系统，该车辆环境检测系统被布置成检测针对车辆外部的物体的至少一个检测。车辆环境检测系统包括至少一个雷达系统、至少一个相机设备和至少一个处理单元。对于每个检测，所述雷达系统被布置成获得至少一个方位检测角度和检测到的多普勒速度分量。

背景技术

如今，多普勒雷达系统可以安装在车辆上，以便检测来自物体的反射，从而实现诸如速度控制和防撞之类的功能，以及其他功能。在此类雷达系统中，需要获得呈目标轴承角度形式的方位角、相对于物体的距离以及车辆与物体之间的相对速度。

许多此类多普勒雷达系统包括用于生成所谓的啁啾信号的装置，该啁啾信号通过雷达系统中包括的适当天线发射、反射和接收。啁啾信号是具有一定幅度的FMCW(调频连续波)信号，其中频率在两个值之间连续倾斜，因此啁啾信号呈连续正弦曲线的形式，其中在倾斜过程内频率从第一低频率变为第二高频率。从开始到结束的频率变化、带宽可以是例如起始频率的约0.5％。

因此由反射雷达回波构成的接收信号与发射的啁啾信号混合，以便将接收信号转换成基带信号。这些基带信号或IF(中频)信号被放大并在多个通道中传送到模数转换器(ADC)装置，该装置被布置成将接收的模拟信号转换成数字信号。数字信号用于通过同时采样和分析接收信号的相位和幅度来检索可能目标的方位角。分析通常通过快速傅里叶变换(FFT)处理来在一个或多个数字信号处理器(DSP)中执行。

检测到的相对速度仅作为指向车辆和物体之间的径向速度分量获得，而未检测到其他速度分量。此外，确定取决于物体是否转动的偏航率也是所关注的。

因此，需要用于车辆多普勒雷达系统的设备和方法，其中确定点源的二维速度矢量，诸如行人的移动方向和速度。还需要用于车辆多普勒雷达系统的设备和方法，其中确定在平面中具有三个自由度的伸展物体的全运动状态，例如移动方向、速度和旋转/偏航率。速度矢量包括速度和方向。

发明内容

所述目的通过车辆环境检测系统来实现，该车辆环境检测系统被布置成检测针对车辆外部的至少一个对应物体的至少一个检测。车辆环境检测系统包括至少一个雷达系统、至少一个相机设备和至少一个处理单元。对于每个雷达检测，所述雷达系统被布置成获得相对于x轴的至少一个方位检测角度以及检测到的多普勒速度分量，该多普勒速度分量由相对于雷达系统的检测到的多普勒速度构成。对于每个检测，所述处理单元被布置成：

-从所述相机设备获得构成光流的至少两个图像帧的对应相机检测。

-从所述光流确定速度y分量，其中速度y分量由所得速度在y轴上的投影构成，该y轴垂直于x轴延伸并且形成所述相机设备的孔径平面轴。

-从检测到的多普勒速度分量和速度y分量确定所得速度。

所述目的还通过用于确定针对车辆外部的物体的至少一个检测的所得速度的方法来实现，其中该方法包括：

-使用雷达系统获得相对于x轴的至少一个雷达检测方位检测角度。

-获得对应的检测到的多普勒速度分量，该多普勒速度分量由相对于雷达系统的检测到的多普勒速度构成。

对于每个检测，该方法还包括：

-从相机设备获得构成光流的至少两个图像帧的对应相机检测。