(57)【要約】本願は、超音波レーダアレイ、障害物検出方法及びシステムを提供した。前記方法は、障害物シーンにおいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を取得し、所定の規則により各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行い、前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理し、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定することを含む。本願は、超音波レーダアレイにおける各超音波レーダに出現した誤検出と検出漏れを有効に判断し、障害物位置を精確に確定し、自動運転車両の走行の安全性を向上することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転車両のバンパーに均等に装着されるＮ（Ｎは正整数）個の超音波レーダを備え、
前記Ｎ個の超音波レーダは、中央から外側に向かって外向き回転角度が徐々に増大する、超音波レーダアレイ。
【請求項２】
Ｎが偶数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央の左側に水平に装着され、第２の超音波レーダがバンパーの中央の右側に水平に装着され、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第２の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転し、
Ｎが奇数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央に水平に装着され、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転する、
請求項１に記載の超音波レーダアレイ。
【請求項３】
超音波レーダのそれぞれの測定距離及び測定形状の数学モデルにより、超音波レーダのカバーレッジに三重化の冗長が確保されるように超音波レーダの数Ｎ及び回転角度αを確定する、請求項１又は２に記載の超音波レーダアレイ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波レーダアレイによる障害物検出方法であって、
前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより障害物シーンにおいて採集された障害物情報を取得し、
所定の規則により各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行い、
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理し、
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物の位置を確定する、ことを含む方法。
【請求項５】
前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて、前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
誤検出の判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
検出漏れの判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理することは、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得することを含む、
請求項４〜８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定することは、
複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波レーダアレイによる障害物検出システムであって、
前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより障害物シーンにおいて採集された障害物情報を取得する取得モジュールと、
所定の規則に従って各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行う判断モジュールと、
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理する処理モジュールと、
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定する確定モジュールと、を備える、
システム。
【請求項１２】
前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて、前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
誤検出の判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
検出漏れの判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記処理モジュールは、具体的に、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得する、
請求項１１〜１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記確定モジュールは、具体的に、複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
メモリと、
プロセッサと、
前記メモリに記憶され且つ前記プロセッサに実行可能なコンピュータプログラムと、を備え、
前記プロセッサが前記プログラムを実行すると、請求項４〜１０の何れか一項に記載の方法を実現する、コンピュータデバイス。
【請求項１９】
コンピュータプログラムが記憶されており、前記プログラムがプロセッサにより実行されると、請求項４〜１０の何れか一項に記載の方法を実現する、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、出願日が２０１９年０１月１５日、出願番号が２０１９１００３６３１８．８、発明名称が「超音波レーダアレイ、障害物検出方法及びシステム」の中国特許出願の優先権を要求した。
【０００２】
本願は、自動制御分野に関し、特に超音波レーダアレイ、障害物検出方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動運転車両は、スマートカーであり、車輪型移動ロボットとも呼ばれ、主に車両内の、コンピュータシステムを中心とするスマートパイロットにより自動運転を実現する。自動運転車両は、自動制御、アーキテクチャ、人工知能、ビジュアルコンピューティング等の複数の技術が統合されており、コンピュータ科学、モード識別とスマート制御技術が高度に開発された製品でもあり、国の科学研究の実力と工業レベルを評価する重要の標識でもあり、国防と国民経済の分野において広い実用化の将来性を具備する。
【０００４】
超音波は、良い指向性、強い適応性及び通過性等の特徴を有するため、自動運転車両に装着されて障害回避の機能を実現することが多い。現在、自動運転車両に実用される従来の超音波レーダアレイは、一般的に自動車の前／後のバンパーに装着され、数量が４個である。このような超音波レーダアレイは、障害物に対する測定が不安定で、誤検出や検出漏れが発生され、障害物の位置を精確に描画できず、横方向における検出ブラインドゾーンが大きい場合が多く、セキュリティリスクがあるため、自動運転車両のような高精度が求められる分野において、探測の要件に満たし難く、自動運転車両の走行の安全性が低下することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願の複数の局面は、超音波による障害物検出の正確性と確実性を向上し、自動運転車両の横方向におけるブラインドゾーンをカバーし、走行の安全性を向上する超音波レーダアレイ、障害物検出方法及びシステムを提供した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の一局面によれば、自動運転車両のバンパーに均等に装着されるＮ個の超音波レーダを備え、前記Ｎ（Ｎは正整数）個の超音波レーダは、中央から外側へ向かって、外向き回転角度が徐々に増大する超音波レーダアレイを提供する。
【０００７】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、Ｎが偶数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央の左側に水平に装着され、第２の超音波レーダがバンパーの中央の右側に水平に装着され、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第２の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転し、Ｎが奇数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央に水平に装着され、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転する実現方式を提供する。
【０００８】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、超音波レーダのそれぞれの測定距離及び測定形状の数学モデルにより、超音波レーダのカバーレッジに三重化の冗長が確保されるように超音波レーダの数Ｎ及び回転角度αを確定する実現方式を提供する。
【０００９】
本発明は、障害物シーンにおいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を取得し、所定の規則により各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行い、前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理し、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物の位置を確定する、ことを含む前記超音波レーダアレイによる障害物検出方法を提供する。
【００１０】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである実現方式を提供する。
【００１１】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである実現方式を提供する。
【００１２】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、誤検出の判断を行う所定の規則は、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む実現方式を提供する。
【００１３】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、検出漏れの判断を行う所定の規則は、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む実現方式を提供する。
【００１４】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理することは、前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得することを含む実現方式を提供する。
【００１５】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定することは、複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得することを含む実現方式を提供する。
【００１６】
本発明は、前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダが障害物シーンにおいて採集した障害物情報を取得する取得モジュールと、所定の規則に従って各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行う判断モジュールと、前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理する処理モジュールと、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定する確定モジュールとを備える、前記超音波レーダアレイによる障害物検出システムを提供する。
【００１７】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて、前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである実現方式を提供する。
【００１８】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである実現方式を提供する。
【００１９】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、誤検出の判断を行う所定の規則は、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む実現方式を提供する。
【００２０】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、検出漏れの判断を行う所定の規則は、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む実現方式を提供する。
【００２１】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記処理モジュールは、具体的に、前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得する実現方式を提供する。
【００２２】
前記のような局面と何れか一つの可能な実現方式において、さらに、前記確定モジュールは、具体的に、複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得する実現方式を提供する。
【００２３】
本発明の他の局面によれば、メモリと、プロセッサと、前記メモリに記憶され且つ前記プロセッサに実行可能なコンピュータプログラムとを備え、前記プロセッサが前記プログラムを実行すると、前記のような方法を実現するコンピュータデバイスを提供する。
【００２４】
本発明の他の局面によれば、コンピュータプログラムが記憶されており、前記プログラムがプロセッサにより実行されると、前記のような方法を実現するコンピュータ可読記憶媒体を提供する。
【００２５】
前記技術案によれば、本願の実施例は、超音波レーダアレイにおける各超音波レーダに出現した誤検出と検出漏れを有効に判断し、障害物位置を精確に確定し、自動運転車両の走行の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本願実施例における技術案をより明確に説明するために、以下に実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に説明される図面は、本願の一部の実施例である。当業者にとっては、創造的な労働がなされていない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ても良い。
【図１】本願の実施例一により提供される超音波レーダアレイの構成模式図である。
【図２】本願の実施例二により提供される超音波レーダアレイによる障害物検出方法のフローチャートである。
【図３】本願の実施例三により提供される超音波レーダアレイによる障害物検出システムの構成模式図である。
【図４】本発明の実施形態を実現可能な例示的なコンピュータシステム／サーバ０１２を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下に図面及び具体的な実施例と合わせて本発明を詳しく説明する。
【００２８】
本願実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下に本願実施例における図面と合わせて本願実施例における技術案を明確で完全的に説明する。明らかに、説明された実施例は、全ての実施例ではなく、本願の一部の実施例である。当業者は、本願における実施例に基づいて、創造的な労働がなされていない前提で得られた全ての他の実施例は、本願の保護範囲に入る。
【００２９】
図１は、本願の実施例一により提供される超音波レーダアレイの構成模式図である。図１に示されたように、前記超音波レーダアレイは、１０個の超音波レーダを備え、超音波レーダのそれぞれは、超音波発射回路及び超音波受信回路からなる。
【００３０】
超音波レーダ９、７、５、３、１、２、４、６、８、１０は、自動運転車両のフロントバンパーに均等に装着される。その装着角度は、一番左側に装着された超音波レーダ９が水平装着における状態を基準として反時計回りに４α回転することから、一番右側に装着された超音波レーダ１０が水平装着における状態を基準として時計回りに４α回転することまで、各超音波レーダが順次に時計回りにα回転する。
【００３１】
具体的に、１０個の超音波レーダが自動運転車両のフロントバンパーに均等に装着され、超音波レーダ１がフロントバンパーの中央の左側に水平に装着され、超音波レーダ２がフロントバンパーの中央の右側に水平に装着され、超音波レーダ３が超音波レーダ１の左側に装着され、水平装着における状態を基準として反時計回りにα回転し、超音波レーダ４が超音波レーダ２の右側に装着され、水平装着における状態を基準として時計回りにα回転し、超音波レーダ５が超音波レーダ３の左側に装着され、水平装着における状態を基準として反時計回りに２α回転し、超音波レーダ６が超音波レーダ４の右側に装着され、水平装着における状態を基準として時計回りに２α回転し、超音波レーダ７が超音波レーダ５の左側に装着され、水平装着における状態を基準として反時計回りに３α回転し、超音波レーダ８が超音波レーダ６の右側に装着され、水平装着における状態を基準として時計回りに３α回転し、超音波レーダ９が超音波レーダ５の左側に装着され、水平装着における状態を基準として反時計回りに４α回転し、超音波レーダ１０が超音波レーダ８の右側に装着され、水平装着における状態を基準として時計回りに４α回転する。好ましくは、αは５°である。前記超音波レーダの水平ビーム角は４５°であり、超音波レーダのカバーレッジは０〜３．５ｍである。
【００３２】
前記10個の超音波レーダのカバーレッジが互いに重なり、ある程度のフォールトトレランス能力があるため、後続の障害物検出中にエラー検出／修正を行うように、前記超音波レーダが互いに重なったカバーレッジを確定する必要がある。
【００３３】
好ましくは、超音波レーダのそれぞれの測定距離及び測定形状の数学モデルにより、各超音波レーダの自身の座標系におけるカバーレッジを確定する。
【００３４】
各超音波レーダの座標系が参照座標系に統合される。本実施例において、前記参照座標系は車両座標系である。各超音波レーダの自動運転車両における初期空間配置と車両座標系の関係によりマトリックス転換を行う。前記超音波レーダの初期空間配置は既知であり、前記複数の超音波レーダの自動運転車両の車体における測定データにより得られる。
【００３５】
参照座標系に統合された各超音波レーダのカバーレッジを所定の検出領域において重ねる。好ましくは、前記ラスタライズされた所定の検出領域は、車体の前部及び斜め前の１５〜３５０ｃｍ範囲内である。
【００３６】
前記ステップにより、前記超音波レーダアレイのカバーレッジ、及び各超音波レーダのカバーレッジの重なり状況、例えば、単一の超音波レーダのカバーレッジ、二つの超音波レーダのカバーレッジの重なり、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なり等を取得することができる。
【００３７】
超音波レーダのカバーレッジの重なり状況を確定することは重要である。例えば、障害物が超音波レーダ９のカバーレッジに出現することは、複数の状況、例えば障害物が超音波レーダ９のカバーレッジにおける単一の超音波レーダカバーレッジに位置し、二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりに位置し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりに位置するような三つの状況がある。本実施例において、超音波レーダの機能が障害物の測定にあり、誤検出に対する許容度が検出漏れよりも高いため、超音波レーダ９だけから障害物情報が返信された場合であっても、前記障害物が超音波レーダ９のカバーレッジにおける単一の超音波レーダのカバーレッジに位置し、それと隣接する超音波レーダ７又は超音波レーダ５に検出漏れが出現することではないと考える。
【００３８】
なお、自動運転車両の手前の２ｍの範囲において、三つの超音波レーダのカバーレッジを重ねて意思決定システムに三つの超音波レーダから返信される障害物情報に基づいて投票を行わせることができる。
【００３９】
本実施例により提供された超音波レーダアレイによれば、複数の超音波レーダのカバーレッジが重なることにより、障害物検出に対するフォールトトレランスが実現された。
【００４０】
図２は、本願の実施例二により提供された超音波レーダアレイによる障害物検出方法のフローチャートである。図２に示されたように、以下のステップを含む。
【００４１】
ステップＳ２１において、実施例一のように、障害物シーンにおいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を取得し、各座標を車体座標系に転換する。
【００４２】
前記超音波レーダの初期空間配置は既知であり、前記複数の超音波レーダの自動運転車両の車体における測定データにより得られる。目標の各レーダ座標系における座標を車体座標系に転換する。
【００４３】
ステップＳ２２において、所定の規則に従って前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行う。
【００４４】
前記所定の規則の基本的な原理は、ある超音波レーダに誤検出がある場合に、それの隣接超音波レーダに誤検出がないと、障害物座標を返信しない一方、ある超音波レーダに検出漏れがある場合に、それの隣接超音波レーダに検出漏れがないと、障害物座標を返信する。
【００４５】
誤検出の判断を行う規則は以下のようになる。つまり、超音波レーダから返信された障害物座標を受信すると、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されない場合に、前記判断待ち超音波レーダに単一の超音波レーダのカバーレッジがあるか、例えば超音波レーダアレイのエッジに位置する超音波レーダ９、超音波レーダ１０であるか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジがある場合に、障害物が前記判断待ち超音波レーダの単一の超音波レーダのカバーレッジ内に出現し、前記判断待ち超音波レーダに誤検出がないとみなし、前記超音波レーダのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジが存在し、例えば超音波レーダ７、超音波レーダ８の場合に、その検出範囲が少なくとも一つの隣接超音波レーダのカバーレッジと重なり、例えば超音波レーダ７から障害物座標が返信された一方、隣接の超音波レーダ９から障害物座標が返信されておらず、隣接の超音波レーダ５からも障害物座標が返信されていない場合に、複数の可能性がある。例えば、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９に検出漏れがある可能性もあるし、超音波レーダ７に誤検出がある可能性もある。障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける三つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９、超音波レーダ５と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９、超音波レーダ５は何れも障害物座標を返信していないため、超音波レーダ７に誤検出がある可能性がある。安全のために、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９に検出漏れがあるとみなす。これは、誤検出であれば、自動運転車両が停車し、次の時刻における検出結果を待つだけである一方、検出漏れであれば、衝突になる恐れがあるからである。
【００４６】
前記超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあり、例えば超音波レーダ５、超音波レーダ３、超音波レーダ１、超音波レーダ２、超音波レーダ４、超音波レーダ６の場合に、その検出範囲が二つの隣接超音波レーダのカバーレッジと重なり、二つの隣接超音波レーダから障害物の検出結果が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに誤検出があるとみなす。
【００４７】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダが一つであれば、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、否定であれば、前記超音波レーダアレイに検出漏れがあるとみなす。例えば、超音波レーダ１のカバーレッジは三つの超音波レーダのカバーレッジが重なり、隣接超音波レーダ２だけが障害物座標を返信した場合に、それと隣接する超音波レーダ３又は超音波レーダ４から障害物座標を返信すべきであるが、返信されていない場合に、それと隣接する超音波レーダ３又は超音波レーダ４に検出漏れがある。肯定であれば、さらに障害物座標を返信した隣接超音波レーダのカバーレッジが前記判断待ち超音波レーダと二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、肯定であれば、誤検出が存在しない。例えば、判断待ち超音波レーダ９が隣接する超音波レーダ７と二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、障害物が当該重なり領域に位置するとみなし、否定であれば、前記超音波レーダアレイに検出漏れがあるとみなす。例えば、判断待ち超音波レーダ７から障害物座標が返信され、隣接する超音波レーダ５から障害物座標が返信されており、超音波レーダ７と超音波レーダ５に三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけが存在すれば、隣接する超音波レーダ９又は超音波レーダ３に検出漏れがあると確信する。
【００４８】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダは二つであれば、前記検出すべきレーダに誤検出がないとみなす。
【００４９】
検出漏れの判断を行う規則は以下のようになる。即ち、超音波レーダから返信された障害物座標が受信されていない場合に、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがないと判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数を判断し、障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が一つであれば、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、二つの超音波レーダのカバーレッジがあれば、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなし、例えば、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置し、超音波レーダ９から障害物座標が返信されておらず、隣接の超音波レーダ７から障害物座標が返信された。安全のために、超音波レーダ９に検出漏れがあるとみなす。これは、誤検出であれば、自動運転車両が停車し、次の時刻における検出結果を待つだけになるが、検出漏れであれば、衝突が発生する恐れがある。
【００５０】
二つの超音波レーダのカバーレッジが存在せず、三つの超音波レーダのカバーレッジだけが存在した場合に、三つの超音波レーダにおける一つの超音波レーダだけが障害物座標を返信したため、障害物座標を返信した超音波レーダに誤検出があり、判断待ち超音波レーダに検出漏れがないとみなし、例えば、超音波レーダ１から障害物座標が返信されておらず、それと隣接する超音波レーダ３、超音波レーダ２は何れも障害物座標を返信し、超音波レーダ１と超音波レーダ３及び超音波レーダ２に三つの超音波レーダのカバーレッジがある場合に、超音波レーダ１に検出漏れがある。
【００５１】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が二つであれば、前記検出すべき超音波と前記障害物座標を返信した二つの隣接超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジが存在した場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなし、三つの超音波レーダのカバーレッジが存在しない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがないとみなす。
【００５２】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が三つ以上であれば、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなす。
【００５３】
前記ステップによれば、判断待ち超音波レーダと隣接超音波レーダのカバーレッジの重なり状況及び超音波レーダアレイにおける各超音波レーダから返信された障害物座標に基づいて、判断待ち超音波レーダの誤検出又は検出漏れの状況を判断した。
【００５４】
ステップＳ２３において、前記判断結果に基づいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理する。
【００５５】
好ましくは、前記検出結果に誤検出があれば、前記誤検出のあった超音波レーダにより採集された障害物情報を削除する。
【００５６】
好ましくは、前記検出結果に検出漏れがあれば、それと隣接する超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を得られる。前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、隣接超音波レーダから返信された障害物座標を前記判断待ち超音波レーダの障害物座標とする。前記判断待ち超音波レーダの二つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用して当該二つの超音波レーダから返信された距離データを前記判断待ち超音波レーダの障害物座標として統合する。
【００５７】
例えば、超音波レーダ１から障害物座標が返信されておらず、それと隣接する超音波レーダ３、超音波レーダ２は何れも障害物座標を返信した場合に、その超音波レーダ３、超音波レーダ２から返信された障害物座標に基づいて前記超音波レーダ１に対応する障害物座標を確定する。
【００５８】
前記検出結果に誤検出又は検出漏れがない場合に、前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理しない。
【００５９】
ステップＳ２４において、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて、障害物の車体座標系における位置を確定し、前記障害物の位置に基づいて自動運転車両の意思決定を行う。
【００６０】
好ましくは、単一の超音波レーダだけが障害物座標を返信した場合、障害物が、前記単一の超音波レーダを原点とし、障害物の距離を半径とする円弧が前記超音波レーダの単一の超音波レーダのカバーレッジの部分に位置すると確定する。
【００６１】
好ましくは、二つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用して当該二つの超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物のエッジポイント情報を取得する。
【００６２】
好ましくは、三つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用する時に統合の回数が多いため、外接円方法を利用して統合処理を行うことができる。障害物における同一のエッジポイントについて、理論的に超音波レーダを原点とし、障害物距離を半径とする複数の超音波レーダの円弧が一点で交差すべきであるが、実際に測定の誤差、ノイズの干渉等により、複数の円弧が一点で交差しないことになる。従って、三つの超音波レーダを一つのセットとし、セット毎に三つの円弧が三点で交差し、前記三点の外接円の円心を当該三つの超音波レーダの最終測定結果とし、最後に各セットの超音波レーダの最終測定結果の平均値を最終統合結果として求める。
【００６３】
本願の前記実施例によれば、超音波レーダアレイにおける各超音波レーダに出現した誤検出と検出漏れを有効に判断し、障害物位置を精確に確定し、自動運転車両の走行の安全性を向上することができる。
【００６４】
説明すべきなのは、前記の各方法実施例について、説明を簡単にするために、一連の動作の組合せとして記述された。しかし、当業者であればわかるように、本願により幾つかのステップが他の順番を採用し、或いは同時に実行可能であるため、本願は説明された動作の順番に限定されない。次に、当業者であればわかるように、明細書に説明された実施例は何れも好適な実施例であり、関わる動作とモジュールが必ずしも本願に必要なものではない。
【００６５】
以上は方法実施例に関する説明であり、以下で装置実施例により、本発明の前記方案をさらに説明する。
【００６６】
図３は、本願実施例二により提供された超音波レーダアレイによる障害物検出システムの構成模式図である。図３に示されたように、実施例一のように障害物シーンにおいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を取得し、各座標を車体座標系に転換する取得モジュール３１を備える。前記超音波レーダの初期空間配置は既知であり、前記複数の超音波レーダの自動運転車両の車体における測定データにより得られる。目標の各レーダ座標系における座標を車体座標系に転換する。
【００６７】
判断モジュール32は、所定の規則に従って前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行う。
【００６８】
前記所定の規則の基本的な原理は、ある超音波レーダに誤検出がある場合に、それの隣接超音波レーダに誤検出がないと、障害物座標を返信しない一方、ある超音波レーダに検出漏れがある場合に、それの隣接超音波レーダに検出漏れがないと、障害物座標を返信する。
【００６９】
誤検出の判断を行う規則は以下のようになる。つまり、超音波レーダから返信された障害物座標を受信すると、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されない場合に、前記判断待ち超音波レーダに単一の超音波レーダのカバーレッジがあるか、例えば超音波レーダアレイのエッジに位置する超音波レーダ９、超音波レーダ１０であるか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジがある場合に、障害物が前記判断待ち超音波レーダの単一の超音波レーダのカバーレッジ内に出現し、前記判断待ち超音波レーダに誤検出がないとみなし、前記超音波レーダのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジが存在し、例えば超音波レーダ７、超音波レーダ８の場合に、その検出範囲が少なくとも一つの隣接超音波レーダのカバーレッジと重なり、例えば超音波レーダ７から障害物座標が返信された一方、隣接の超音波レーダ９から障害物座標が返信されておらず、隣接の超音波レーダ５からも障害物座標が返信されていない場合に、複数の可能性がある。例えば、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９に検出漏れがある可能性もあるし、超音波レーダ７に誤検出がある可能性もある。障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける三つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９、超音波レーダ５と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９、超音波レーダ５は何れも障害物座標を返信していないため、超音波レーダ７に誤検出がある可能性がある。安全のために、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置すれば、超音波レーダ９に検出漏れがあるとみなす。これは、誤検出であれば、自動運転車両が停車し、次の時刻における検出結果を待つだけである一方、検出漏れであれば、衝突になる恐れがあるからである。
【００７０】
前記超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあり、例えば超音波レーダ５、超音波レーダ３、超音波レーダ１、超音波レーダ２、超音波レーダ４、超音波レーダ６の場合に、その検出範囲が二つの隣接超音波レーダのカバーレッジと重なり、二つの隣接超音波レーダから障害物の検出結果が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに誤検出があるとみなす。
【００７１】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダが一つであれば、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、否定であれば、前記超音波レーダアレイに検出漏れがあるとみなす。例えば、超音波レーダ１のカバーレッジは三つの超音波レーダのカバーレッジが重なり、隣接超音波レーダ２だけが障害物座標を返信した場合に、それと隣接する超音波レーダ３又は超音波レーダ４から障害物座標を返信すべきであるが、返信されていない場合に、それと隣接する超音波レーダ３又は超音波レーダ４に検出漏れがある。肯定であれば、さらに障害物座標を返信した隣接超音波レーダのカバーレッジが前記判断待ち超音波レーダと二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、肯定であれば、誤検出が存在しない。例えば、判断待ち超音波レーダ９が隣接する超音波レーダ７と二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、障害物が当該重なり領域に位置するとみなし、否定であれば、前記超音波レーダアレイに検出漏れがあるとみなす。例えば、判断待ち超音波レーダ７から障害物座標が返信され、隣接する超音波レーダ５から障害物座標が返信されており、超音波レーダ７と超音波レーダ５に三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけが存在すれば、隣接する超音波レーダ９又は超音波レーダ３に検出漏れがあると確信する。
【００７２】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダは二つであれば、前記検出すべきレーダに誤検出がないとみなす。
【００７３】
検出漏れの判断を行う規則は以下のようになる。即ち、超音波レーダから返信された障害物座標が受信されていない場合に、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かを判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがないと判断し、前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数を判断し、障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が一つであれば、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、二つの超音波レーダのカバーレッジがあれば、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなし、例えば、障害物が超音波レーダ７のカバーレッジにおける二つの超音波レーダのカバーレッジ、即ち超音波レーダ９と重なるカバーレッジ内に位置し、超音波レーダ９から障害物座標が返信されておらず、隣接の超音波レーダ７から障害物座標が返信された。安全のために、超音波レーダ９に検出漏れがあるとみなす。これは、誤検出であれば、自動運転車両が停車し、次の時刻における検出結果を待つだけになるが、検出漏れであれば、衝突が発生する恐れがある。
【００７４】
二つの超音波レーダのカバーレッジが存在せず、三つの超音波レーダのカバーレッジだけが存在した場合に、三つの超音波レーダにおける一つの超音波レーダだけが障害物座標を返信したため、障害物座標を返信した超音波レーダに誤検出があり、判断待ち超音波レーダに検出漏れがないとみなし、例えば、超音波レーダ１から障害物座標が返信されておらず、それと隣接する超音波レーダ３、超音波レーダ２は何れも障害物座標を返信し、超音波レーダ１と超音波レーダ３及び超音波レーダ２に三つの超音波レーダのカバーレッジがある場合に、超音波レーダ１に検出漏れがある。
【００７５】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が二つであれば、前記検出すべき超音波と前記障害物座標を返信した二つの隣接超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジがあるか否かを判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジが存在した場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなし、三つの超音波レーダのカバーレッジが存在しない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがないとみなす。
【００７６】
障害物座標を返信した隣接超音波レーダの数が三つ以上であれば、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがあるとみなす。
【００７７】
前記ステップによれば、判断待ち超音波レーダと隣接超音波レーダのカバーレッジの重なり状況及び超音波レーダアレイにおける各超音波レーダから返信された障害物座標に基づいて、判断待ち超音波レーダの誤検出又は検出漏れの状況を判断した。
【００７８】
処理モジュール３３は、前記判断結果に基づいて前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理する。
【００７９】
好ましくは、前記検出結果に誤検出があれば、前記誤検出のあった超音波レーダにより採集された障害物情報を削除する。
【００８０】
好ましくは、前記検出結果に検出漏れがあれば、それと隣接する超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を得られる。前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、隣接超音波レーダから返信された障害物座標を前記判断待ち超音波レーダの障害物座標とする。前記判断待ち超音波レーダの二つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用して当該二つの超音波レーダから返信された距離データを前記判断待ち超音波レーダの障害物座標として統合する。
【００８１】
例えば、超音波レーダ１から障害物座標が返信されておらず、それと隣接する超音波レーダ３、超音波レーダ２は何れも障害物座標を返信した場合に、その超音波レーダ３、超音波レーダ２から返信された障害物座標に基づいて前記超音波レーダ１に対応する障害物座標を確定する。
【００８２】
前記検出結果に誤検出又は検出漏れがない場合に、前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理しない。
【００８３】
確定モジュール３４は、処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて、障害物の車体座標系における位置を確定し、前記障害物の位置に基づいて自動運転車両の意思決定を行う。
【００８４】
好ましくは、単一の超音波レーダだけが障害物座標を返信した場合、障害物が、前記単一の超音波レーダを原点とし、障害物の距離を半径とする円弧が前記超音波レーダの単一の超音波レーダのカバーレッジの部分に位置すると確定する。
【００８５】
好ましくは、二つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用して当該二つの超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物のエッジポイント情報を取得する。
【００８６】
好ましくは、三つ以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、三角測定による統合方法を利用する時に統合の回数が多いため、外接円方法を利用して統合処理を行うことができる。障害物における同一のエッジポイントについて、理論的に超音波レーダを原点とし、障害物距離を半径とする複数の超音波レーダの円弧が一点で交差すべきであるが、実際に測定の誤差、ノイズの干渉等により、複数の円弧が一点で交差しないことになる。従って、三つの超音波レーダを一つのセットとし、セット毎に三つの円弧が三点で交差し、前記三点の外接円の円心を当該三つの超音波レーダの最終測定結果とし、最後に各セットの超音波レーダの最終測定結果の平均値を最終統合結果として求める。
【００８７】
本願の前記実施例によれば、超音波レーダアレイにおける各超音波レーダに出現した誤検出と検出漏れを有効に判断し、障害物位置を精確に確定し、自動運転車両の走行の安全性を向上することができる。
【００８８】
前記実施例において、各実施例に対する説明にそれぞれ偏重する箇所がある。ある実施例に詳しく説明されていない部分は、他の実施例における関連の説明を参照可能である。
【００８９】
理解すべきなのは、本願により提供された幾つかの実施例に開示された方法及び装置は、他の方式で実現可能である。例えば、前述された装置実施例は例示的なものに過ぎない。例えば、前記ユニットの分割は、ロジック機能の分割に過ぎず、実際の実現において他の分割手段もある。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、組み合わせても良く、他のシステムに集積されても良い。或いは、幾つかの特徴が省略されても良く、実行されなくても良い。また、表示され又は討論された部品間の結合又は直接結合又は通信接続は、幾つかのインターフェース、装置又はユニットによる間接結合又は通信接続であっても良く、電気的、機械的又は他の手段であっても良い。
【００９０】
前記分離部品として説明されたユニットは、物理的な分離であってもなくても良い。ユニットとして表示された部品は、物理ユニットであってもなくても良い。つまり、一箇所に位置されても良く、複数のネットワークユニットに分散されても良い。実際の必要に応じて一部又は全てのユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現可能である。
【００９１】
また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、一つのプロセッサに集積されても良く、各ユニットが独自で物理的に存在しても良く、二つ又はそれ以上のユニットが一つのユニットに集積されても良い。前記集積されたユニットは、ハードウェアで実現されても良く、ハードウェアと共にソフトウェア機能ユニットで実現されても良い。
【００９２】
図４は、本発明の実施形態を実現可能な例示なコンピュータシステム／サーバ０１２を示したブロック図である。図４に示されたコンピュータシステム／サーバ０１２は、例示に過ぎず、本発明の実施例の機能及び使用範囲に制限しない。
【００９３】
図４に示されたように、コンピュータシステム／サーバ０１２は、汎用コンピューティングデバイスの形で表現される。コンピュータシステム／サーバ０１２のコンポーネントは、一つ又は複数のプロセッサ又は処理ユニット０１６と、システムメモリ０２８と、異なるシステムコンポーネント（システムメモリ０２８と処理ユニット０１６を含む）を接続するバス０１８を含むが、それらに限定されない。
【００９４】
バス０１８は、幾つかの種類のバス構造のうち一つ又は複数を示し、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、グラフィックスアクセラレーションポート、プロセッサ或いは複数のバス構造のうち何れか一つのバス構造を使用するローカルエリアバスを含む。例えば、これらのアーキテクチャは、工業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャンネルアーキテクチャ（ＭＡＣ）バス、強化型ＩＳＡバス、ビデオ電子標準協会（ＶＥＳＡ）ローカルエリアバス及びペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バスを含むが、それらに限定されない。
【００９５】
コンピュータシステム／サーバ０１２は、一般的に複数種のコンピュータシステム可読媒体を含む。これらの媒体は、コンピュータシステム／サーバ０１２からアクセス可能な任意の使用可能な媒体であっても良く、揮発性及び不揮発性媒体、リムーバブル媒体及び固定媒体を含む。
【００９６】
システムメモリ０２８には、揮発性メモリの形のコンピュータシステム可読媒体、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）０３０及び／又は高速キャッシュメモリ０３２が含まれても良い。コンピュータシステム／サーバ０１２はさらに、他のリムーバブル／固定的、揮発的／不揮発的なコンピュータシステム記憶媒体を含んでも良い。例として、記憶システム０３４は、固定な不揮発性磁気媒体（図４に示されていないが、一般的に「ハードディスクドライバ」と呼ばれる）を読み書きすることができる。図４に示されていないが、リムーバブルな不揮発性磁気ディスク（例えば「フロッピーディスク」）を読み書きする磁気ディスクドライバ、及びリムーバブルな不揮発性光ディスク（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ又は他の光メディア）を読み書きする光ディスクドライバを提供可能である。この場合に、各ドライバは、一つ又は複数のデータメディアインターフェースを介してバス０１８と接続可能である。メモリ０２８は、本発明の各実施例の機能を実行するように配置される１セット（例えば少なくとも一つ）のプログラムモジュールを具備する少なくとも一つのプログラム製品を含んでも良い。
【００９７】
１セット（少なくとも一つ）のプログラムモジュール０４２を具備するプログラム／実用ツール０４０は、例えばメモリ０２８に記憶されてもよい。このようなプログラムモジュール０４２は、オペレーティングシステム、一つ又は複数のアプリプログラム、他のプログラムモジュール及びプログラムデータを含むが、それらに限定されない。これらの例示における何れか一つ、或いはある組合わせは、ネットワーク環境の実現を含むことが可能である。プログラムモジュール０４２は、一般的に本発明に説明されている実施例における機能及び／又は方法を実行する。
【００９８】
コンピュータシステム／サーバ０１２は、一つ又は複数の外部デバイス０１４（例えばキーボード、ポインティングデバイス、ディスプレー０２４等）と通信しても良い。本発明において、コンピュータシステム／サーバ０１２は、外部のレーダデバイスと通信しても良く、ユーザと当該コンピュータシステム／サーバ０１２とのインタラクションを可能にする一つ又は複数のデバイスと通信しても良く、及び／又は当該コンピュータシステム／サーバ０１２と一つ又は複数の他のコンピューティングデバイスとを通信可能にする任意のデバイス（例えばネットワークカード、モデム等）と通信しても良い。このような通信は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース０２２により実行可能である。さらに、コンピュータシステム／サーバ０１２は、ネットワークアダプタ０２０を介して一つ又は複数のネットワーク（例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び／又は公衆ネットワーク、例えばインターネット）と通信しても良い。図４に示されたように、ネットワークアダプタ０２０は、バス０１８によりコンピュータシステム／サーバ０１２における他のモジュールと通信する。理解すべきなのは、図４に未図示であるが、コンピュータシステム／サーバ０１２と合わせて他のハードウェア及び／又はソフトウェアモジュールを使用しても良い。他のハードウェア及び／又はソフトウェアモジュールは、マイクロコード、デバイスドライバ、冗長プロセッサ、外部磁気ディスク駆動アレー、ＲＡＩＤシステム、磁気テープドライバ及びデータバックアップ記憶システム等を含むが、それらに限定されない。
【００９９】
処理ユニット０１６は、システムメモリ０２８に記憶されているプログラムを運行することにより、本発明に説明された実施例における機能及び／又は方法を実行する。
【０１００】
前記のコンピュータプログラムは、コンピュータ記憶媒体に設置されても良い。つまり、当該コンピュータ記憶媒体には、コンピュータプログラムがプログラミングされており、当該プログラムが一つ又は複数のコンピュータにより実行されると、一つ又は複数のコンピュータに本発明の前記実施例に示された方法フロー及び／又は装置操作を実行させる。
【０１０１】
時間及び技術の発展に従って、媒体の意味が益々広くなる。コンピュータプログラムの伝送手段は、形状的な媒体に限らず、ネットワークから直接にダウンロードされても良い。一つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せを採用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であっても良い。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば電気、磁気、光、電磁気、赤外線、半導体のシステム、装置又は素子、或いは任意の組み合わせであっても良く、それらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体の更なる具体的な例（網羅的ではない列挙）は、一つ又は複数の導線を備える電気的な接続、リムーバブルコンピュータ磁気ディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラミング読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュ）、光ファイバ、携帯可能なコンパクト磁気ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶素子、磁気記憶素子、或いは前記の任意の組合わせを含む。本願において、コンピュータ可読記憶媒体は、プログラムを含むか記憶する任意の有形の媒体であっても良い。当該プログラムは、コマンド実行システム、装置又は素子に使用され、或いはそれらと組合わせて使用されても良い。
【０１０２】
コンピュータ可読信号媒体は、ベースバンドに伝送され或いはキャリアの一部として伝送され、コンピュータ可読プログラムコードがロードされるデータ信号を含んでも良い。このような伝送されるデータ信号は、各種の形式を採用しても良く、電磁気信号、光信号又は前記の任意の適当の組合わせを含むが、それらに限定されない。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体以外の任意のコンピュータ可読媒体であっても良い。当該コンピュータ可読媒体は、コマンド実行システム、装置又は素子に使用され又はそれらと組合わせて使用されるプログラムを送信し、伝播し又は伝送することができる。
【０１０３】
コンピュータ可読媒体に含まれるプログラムコードは、任意の適当の媒体で伝送されても良く、無線、電線、光ケーブル、RF等、或いは前記の任意の適当の組み合わせを含むが、それらに限定されない。
【０１０４】
一つ又は複数種のプログラミング言語又はそれらの組み合わせで本出願の操作を実行するためのコンピュータプログラムコードをプログラミングすることができる。前記プログラミング言語には、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋のようなオブジェクト指向プログラミング言語が含まれ、さらにＣ言語又は類似のプログラミング言語のような通常の手続き型プログラミング言語が含まれる。プログラムコードは、全体がユーザコンピュータに実行されても良く、一部がユーザコンピュータに実行されても良く、一つの独立なパッケージとして実行されても良く、一部がユーザコンピュータに実行され且つ一部がリモートコンピュータに実行されても良く、或いは全体がリモートコンピュータ又はサーバに実行されても良い。リモートコンピュータに関する場合に、リモートコンピュータはローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)又はワイドエリアネットワーク(ＷＡＮ)を含む任意の種類のネットワークによりユーザコンピュータに接続されても良く、或いは外部のコンピュータ（例えばインターネットサービスプロバイダを利用してインターネットにより接続する）に接続されても良い。
【０１０５】
前記の説明は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を制限しない。本発明の精神と主旨内になされたあらゆる補正、等価な置換、改善等は、何れも本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月15日(2020.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転車両のバンパーに均等に装着されるＮ（Ｎは正整数）個の超音波レーダを備え、
前記Ｎ個の超音波レーダは、中央から外側に向かって外向き回転角度が徐々に増大する、超音波レーダアレイ。
【請求項２】
Ｎが偶数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央の左側に水平に装着され、第２の超音波レーダがバンパーの中央の右側に水平に装着され、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−２）／２個の超音波レーダが第２の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転し、
Ｎが奇数であれば、第１の超音波レーダがバンパーの中央に水平に装着され、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの左側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に反時計回りにα回転し、（Ｎ−１）／２個の超音波レーダが第１の超音波レーダの右側に装着され,中央から外側へ向かって直前の超音波レーダを基準として順次に時計回りにα回転する、
請求項１に記載の超音波レーダアレイ。
【請求項３】
超音波レーダのそれぞれの測定距離及び測定形状の数学モデルにより、超音波レーダのカバーレッジに三重化の冗長が確保されるように超音波レーダの数Ｎ及び回転角度αを確定する、請求項１又は２に記載の超音波レーダアレイ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波レーダアレイによる障害物検出方法であって、
前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより障害物シーンにおいて採集された障害物情報を取得し、
所定の規則により各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行い、
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理し、
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物の位置を確定する、ことを含む方法。
【請求項５】
前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて、前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
誤検出の判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
検出漏れの判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理することは、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得することを含む、
請求項４〜８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定することは、
複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波レーダアレイによる障害物検出システムであって、
前記超音波レーダアレイにおける各超音波レーダにより障害物シーンにおいて採集された障害物情報を取得する取得モジュールと、
所定の規則に従って各超音波レーダにより採集された障害物情報に対して誤検出及び検出漏れの判断を行う判断モジュールと、
前記判断結果に基づいて各超音波レーダにより採集された障害物情報を処理する処理モジュールと、
処理された、各超音波レーダにより採集された障害物情報に基づいて障害物位置を確定する確定モジュールと、を備える、
システム。
【請求項１２】
前記所定の規則は、判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されたか否かに基づいて、前記判断待ち超音波レーダに誤検出及び検出漏れがあるか否かを判断することである、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記隣接超音波レーダは、前記判断待ち超音波レーダの両側の超音波レーダ、及び前記判断待ち超音波レーダと一つ置きの超音波レーダである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
誤検出の判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに単一の超音波レーダのカバーレッジ又は二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、誤検出がなしと判断し、前記判断待ち超音波レーダのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、誤検出があると判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、誤検出がなしと判断することを含む、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
検出漏れの判断を行う所定の規則は、
前記判断待ち超音波レーダの隣接超音波レーダから障害物座標が返信されていない場合に、前記判断待ち超音波レーダに検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの一つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに二つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりだけがあれば、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの二つの隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、前記判断待ち超音波レーダと前記障害物座標を返信した隣接超音波レーダとのカバーレッジに三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがあれば、検出漏れがあると判断し、三つの超音波レーダのカバーレッジの重なりがない場合に、検出漏れがなしと判断し、
前記判断待ち超音波レーダの三個以上の隣接超音波レーダから障害物座標が返信された場合に、検出漏れがあると判断することを含む、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記処理モジュールは、具体的に、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に誤検出があれば、超音波レーダにより採集された前記誤検出のあった障害物情報を削除し、
前記超音波レーダにより採集された障害物情報に検出漏れがあれば、その隣接超音波レーダから返信された障害物情報に基づいて前記検出漏れのあった超音波レーダにより採集された障害物情報を取得する、
請求項１１〜１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記確定モジュールは、具体的に、複数の超音波レーダから返信された距離データを統合して障害物の座標を取得する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
メモリと、
プロセッサと、
前記メモリに記憶され且つ前記プロセッサに実行可能なコンピュータプログラムと、を備え、
前記プロセッサが前記プログラムを実行すると、請求項４〜１０の何れか一項に記載の方法を実現する、コンピュータデバイス。
【請求項１９】
コンピュータプログラムが記憶されており、前記プログラムがプロセッサにより実行されると、請求項４〜１０の何れか一項に記載の方法を実現する、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
プロセッサにより実行されると、請求項４〜１０の何れか一項に記載の方法を実現する、コンピュータプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本願は、自動制御分野に関し、特に超音波レーダアレイ、障害物検出方法、デバイス、記憶媒体、プログラム及びシステムに関する。
【国際調査報告】
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