[发明专利]障碍物检测及碰撞报警装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及障碍物检测及碰撞报警装置及其方法，尤其涉及一种涉及在停车时检测障碍物并对碰撞进行报警的装置及其方法。

背景技术

如图1所示，现有的自动停车系统包括自动位置识别部、停车空间判断部、停车路径生成部、停车路径追踪部及系统管理部。

自动位置识别部接收车辆信息(诸如，转向角(Steering Angle)、车轮脉冲(Wheel Pulse)、偏航角速度(Yaw rate)、温度(Temperature)等)判断车辆的状态及位置，传递给轨迹计算/控制模块。

停车空间判断部利用从传感器接收的信息判断停车空间，计算车辆的停车目标点，传递给轨迹计算/控制模块的停车路径生成部。

停车路径生成部从停车空间判断部接收停车空间计算结果，计算出停车引导轨迹。

停车路径追踪部利用从停车空间判断部接收的车辆周边的障碍物信息和从停车路径生成部接收的停车轨迹，引导停车空间追踪。

系统管理部进行对构成自动停车系统的各模块的集成管理的功能。

如图2所示，停车空间判断部由超声波传感器的距离探索并判断可停车的空间。能否停车的判断与停车方式和路径生成方式相关联。利用由超声波传感器测量的距离和车辆位置识别部的位置信息，掌握当前车辆的位置，通过利用两种信息构成地图，根据将应用的路径计划法，而判定能否停车。

另一方面，停车空间会因障碍物的活动(则，移动)而异，因此，为实现准确的停车空间判断，必须能够检测障碍物活动。

但是，现有的障碍物活动检测技术，随着诸如人机界面(human computerinterface)、视频监视系统、利用障碍物的影像检索等多种应用领域出现，其重要性正在不断增大。然而，在实际生活的使用中，存在算法的探知可靠性低、检测速度不够满意、有时无法识别障碍物活动的问题。

现有的障碍物活动检测技术主要是，利用加装于车辆的摄像头感知车辆附近有碰撞可能性的障碍物，把这种感知结果预先告知驾驶员，以便能够防备碰撞。

加装于车辆的障碍物检测装置探知对驾驶席而言构成死角的车辆前后、左右区域的障碍物并告知驾驶员。如图3所示，在车辆的前保险杠上配置两个传感器、在后保险杠上配置两个传感器，感知障碍物。

传感器探知区域以传感器为中心呈近乎半球形的形态，其设计成在感知障碍物后，通过控制单元，使蜂鸣按既定间隔鸣叫，因而驾驶员难以掌握障碍物的位置。

这种系统的障碍物识别方法，是在从摄像头影像接收障碍物的候补区域的信息，然后判别有无障碍物，确认实际障碍物是否存在。

为此，从障碍物样本模式学习判定边界(decision boundary)，应用于障碍物识别。其代表性的方法是多层感知机(Multi-layer Perceptron，MLP)技术。基于MLP的学习方法是从给定的样本数据只使错误实现最小化的方法。

下面具体说明现有的障碍物检测系统的问题，就是在障碍物检测方面出错较高。

即使是有经验的驾驶员，当把车辆停车于狭小场所时，也可能会由于障碍物识别错误，而与他人车辆或位于车辆前面的壁面发生碰撞。另外，即使停车场所有空余，由于诸如石头的较矮的物体无法被系统识别，从而在停车过程中，车辆下部也可能受到损伤。

这是因为利用简单的传感器，只能测量距离，因此在车辆死角地带上的障碍物难以探知。

现有技术使用不准确的探知算法。

MLP方法只使来自给定样本数据的错误实现最小化，在学习数据中保障较高的准确度，但在非学习数据中，呈现较低的准确度。如同障碍物影像探知一样，考虑到光线亮度、位置、形态等发生多种变化的环境，如果样本数据数不广泛，则难以确保可靠性。

现有技术无法识别障碍物活动。

现有技术是由加装于车辆的前后方保险杠的距离感知传感器感知接近的障碍物的距离，向驾驶员进行警告，因此，存在无法判断障碍物的活动的问题。

现有技术对障碍物碰撞危险警不准确地报警。

在自动停车辅助系统控制停车时，在障碍物突然出现的情况下，如果由于传感器的障碍物位置识别误差而错误地识别了停车空间中存在的障碍物，则无法在停车空间准确停车，还可能与突然出现的障碍物或停车空间内的障碍物碰撞。

如上所述，停车车辆必须检测障碍物并通过障碍物。在位于停车车辆左、右侧面的停车车辆停得很复杂或通过障碍物所需的停车空间狭小时，如果不向驾驶员告知活动的障碍物的位置，那么，停车车辆无法与周边障碍物保持既定间隔，即使障碍物的活动被实时检测到，与障碍物碰撞的危险性依然很高。