采用基于网格的评估且采用融合的用于操作环境检测装置的方法以及环境检测装置与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于操作机动车辆的环境检测装置以检测机动车辆的环境的方法。本发明还涉及一种环境检测装置。


背景技术：

2.在辅助驾驶和自动驾驶功能的领域中，已知有用于识别静态障碍物的静态网格或静态格栅以及用于识别和跟踪动态对象例如车辆、卡车、行人或其他已知的东西的高级对象融合，也可以称为高级别对象融合。车辆中通常安装有大量不同的环境传感器。在高级对象融合中，首先对每个单独的环境传感器的传感器数据进行对象识别和对象跟踪，也称为追踪，然后将这些被跟踪的对象列表进行融合。
3.de 10 2014 014 295 a1公开了一种用于监测来自机动车辆环境的多个传感器数据的校准的方法，安装在机动车辆中的安装位置处的环境传感器针对外部校准参数由外部校准参数描述，其中，为了确定至少一个环境传感器的去校准，通过至少一个比较传感器数据的去校准标准来评估不同环境传感器的传感器数据，这些传感器数据在相同的特性中描述环境的同一个特征。
4.此外，de 10 2009 006 113 a1涉及用于提供车辆的周围环境表示的装置和方法，该装置具有至少一个第一传感器机构和至少一个第二传感器机构以及评估机构，其中，该传感器机构以传感器对象的形式提供关于在车辆的周围环境中识别到的对象的信息，其中，传感器对象表示被相应的传感器机构识别的对象，并且传感器对象包括所表示的对象的至少一个存在概率作为属性，并且对被至少一个第一传感器机构和至少一个第二传感器机构识别到的传感器对象进行对象融合，其中，生成融合对象，这些融合对象的至少一个存在概率被分配为属性，其中，基于传感器对象的存在概率将融合对象的存在概率融合，其中，分别根据相应的传感器机构对传感器对象之一的存在概率进行融合，由该传感器机构提供相应的传感器对象。


技术实现要素：

5.本发明的目的是，提供一种方法以及一种环境检测装置，借此能够改进地检测机动车辆的环境。
6.该目的通过根据独立权利要求的方法以及环境检测装置来实现。在从属权利要求中给出了有利的设计方式。
7.本发明的一个方面涉及一种用于操作机动车辆的环境检测装置以检测机动车辆的环境的方法。利用环境检测装置的至少一个第一环境传感器和环境检测装置的至少一个第二环境传感器对环境进行检测。把借助第一环境传感器检测到的环境和借助第二环境传感器检测到的环境传输到环境检测装置的电子计算机构。针对环境的第一距离范围，借助电子计算机构对所传输的、检测的环境进行基于网格的评估。针对不同于第一距离范围的
第二距离范围，借助电子计算机构对所传输的、检测的环境进行融合。借助电子计算机构根据基于网格的评估和融合对环境进行评估。
8.这使得可以改进地检测环境。
9.特别地，本发明因此解决了如下问题：基于网格的评估，其特别地也可以称为基于格栅的，非常鲁棒，但也需要较大的计算工作量。从功能的角度来看，希望在高精度的情况下有效距离尽量大，但这也意味着最大的计算工作量。因此，根据本发明现在规定，将基于网格的评估与融合相结合，该融合也可以称为高级对象融合。特别地，因此在第一距离范围内以大的计算工作量执行基于网格的评估，而在第二距离范围内执行高级对象融合。
10.换言之，在本发明中提出，为了掌控冲突的需求，将来自高级对象融合的相应的对象列表与来自动态网格的对象列表组合，包括对象跟踪在内。由此可以利用两种检测方法的优点。
11.特别地，利用环境检测装置可以实现检测和跟踪环境中的对象，换句话说，追踪它们。对象既可以是静态对象，也可以是动态对象。
12.在环境传感器的情况下，尤其可以规定，对于第一距离范围，例如使用超声波传感器和/或摄像机。对于第二距离范围，例如可以使用雷达传感器和/或激光雷达传感器作为环境传感器。
13.根据有利的设计方式，与第二距离范围相比，第一距离范围相距机动车辆以更小的距离提供。换言之，基于网格的评估尤其在机动车辆附近进行，而融合在机动车辆的更远的环境中进行。这使得可以为第一距离范围，即近距离范围，提供高分辨率，由此可以可靠且精确地确定对象。在第二距离范围内，特别是通过融合，可以实现大的有效距离，从而也可以识别和跟踪远处的对象。
14.此外有利的是，为了基于网格的评估，生成动态格栅。动态格栅尤其也可以称为动态的占用网格。对于该动态格栅，可以认为是静态格栅或静态网格的扩展。特别地，在动态格栅中也发生基于网格的对象跟踪。特别地由此能够实现的是，可以跟踪或追踪或检测环境中的对象，这些对象既可以是静态的，也可以是动态的。特别地，这可以在密集的环境中以及在非典型的尚未事先观察到的对象的情况下借助动态格栅有利地进行。在格栅的情况下，将环境特别是划分为单元格，并且为每个单元格估计了许多属性。这些格栅非常鲁棒，但需要大量计算。格栅的相应单元格的所需数量尤其取决于两个因素。特别地，第一个因素是有效距离或距离范围，第二个因素是期望的精度。在这种情况下尤其可以规定，单元格越小，对于相同的距离范围需要越多的单元格。与静态网格相反，在动态网格的情况下，还针对每个单元格存储速度和动态证据。
15.此外有利的是，将第一距离范围评估为相对于机动车辆偏心。例如可以规定，第一距离范围至少基本上圆形地或椭圆形地围绕机动车辆布置。然而，特别是在某些情况下，对机动车辆前方区域的检测比对机动车辆后方区域的检测更重要。特别地于是可以规定，该椭圆形的距离范围是偏心的，例如被进一步推向机动车辆前方的方向，使得偏心区域中的分辨率朝向前方比在后方区域中更高。动态网格通常设计为朝向前方和朝向旁侧具有较大的视角，而朝向后方具有明显较小的视角。动态网格的分辨率在此尤其对应于静态障碍物的所期望的精度。此外，动态网格尤其覆盖了需要动态对象的高分辨率的区域。
16.在另一有利的设计方式中，至少使得第一距离范围根据机动车辆的特定位置和/
或根据机动车辆的速度而偏心。例如，如果机动车辆在城市环境中，则可以规定，仅将第一距离范围略微向前移动，从而也可以可靠地检测在机动车辆后方和机动车辆旁侧的周围环境。例如，如果机动车在高速公路上行驶，则在机动车辆前方的前部区域尤其更为重要，因此在此尤其是第一距离范围被向前推动。此外，也可以根据速度来执行动态格栅的位移。这使得可以根据速度和/或位置对格栅进行相应的位移。
17.尤其是，机动车辆在网格中的位置也可以随着时间而改变，从而改变在向前方和向后方的覆盖率之间的比例。在城市环境中，机动车辆将集中，以便在所有方向上具有相同的覆盖范围，并且例如在高速公路上，向前方的视角会更大。
18.此外有利的是，在基于网格的评估时和在融合时，分别生成具有被识别对象的对象列表，并且借助电子计算机构评估这些对象列表。特别地规定，由每个环境传感器各自创建对象列表，然后由电子计算机构在融合时将对象列表融合在一起。尤其是在动态格栅的基础上还生成对象列表。特别是，由此可以改进地对对象进行跟踪。
19.此外已被证明有利的是，在第一距离范围和第二距离范围之间的过渡区域中，执行在基于网格的评估的对象列表和融合的对象列表之间的关联。因此特别地规定，采用融合即高级融合来覆盖网格之外的区域。在动态网格和高级融合之间的过渡区域中，存在两个对象列表的关联和融合或组合。由此能实现可以在评估时可靠地传输从近距离移动到远距离的对象，或者也可以可靠地传输从远距离移动到近距离的对象。由此实现了环境检测装置的改进的操作。
20.同样有利的是，在基于网格的评估时，根据机动车辆的特定位置和/或根据机动车辆的速度来调整单元格大小。特别地例如提出，在一个时间步长中网格的分辨率和单元格大小保持相同。但是，在相同的分辨率情况下，单元格大小会随时间而变化。例如，可以在泊车区域内有效距离较小的情况下实现小的单元格，而例如在高速公路上有效距离较大的情况下实现较大的单元格。结果，可以改进地检测环境。
21.此外可以规定，在基于网格的评估时将分辨率规定为常数。换句话说，分辨率保持不变，但单元格大小可以改变。这使得可以以简单的方式在机动车辆的周围环境中实现改进的对象识别。
22.本发明的另一方面涉及一种用于机动车辆的用来检测环境的环境检测装置，其具有至少两个环境传感器和至少一个电子计算机构，其中，该环境检测装置被设计用来执行根据前述方面的方法。特别地，该方法使用环境检测装置来执行。
23.本发明的又一方面涉及一种具有环境检测装置的机动车辆。该机动车辆尤其设计为轿车。
24.该方法的有利的设计方式应被视为环境检测装置和机动车辆的有利的设计方式。为此，环境检测装置以及机动车辆具有物理特征，这些特征能实现执行该方法及其有利的设计方式。
25.本发明的其他特征由权利要求、附图和附图描述得到。上面在说明书中提到的特征和特征组合，以及下面在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合，不仅可在分别给出的组合中使用，而且还可在其他组合中使用或单独使用。
附图说明
26.现在将借助优选的实施例以及参考附图更详细地解释本发明。在此，唯一的附图示出了具有环境检测装置的一个实施方式的机动车辆的示意性俯视图。
27.在该附图中，相同的或相同功能的元件用相同的附图标记表示。
具体实施方式
28.该图以示意性俯视图示出具有环境检测装置12的一个实施方式的机动车辆10，环境检测装置12具有至少一个环境传感器14以及第二环境传感器18。此外，环境检测装置12具有电子计算机构20。环境检测装置12被设计用于机动车辆10，以检测机动车辆10的环境22。
29.在用于操作机动车辆10的环境检测装置12以检测机动车辆10的环境22的方法中，至少使用第一环境传感器14和第二环境传感器18来检测环境22。把借助第一环境传感器14检测的环境22和借助第二环境传感器18检测的环境22传输到电子计算机构20。针对第一距离范围26，借助电子计算机构20对所传输的、检测的环境22进行基于网格的评估，并且针对不同于第一距离范围26的第二距离范围30，借助电子计算机构20对所传输的、检测的环境22进行融合28。借助电子计算机构20根据基于网格的评估24和融合28对环境22进行评估。
30.特别是第一对象16位于第一距离范围26中。特别是第二对象36位于第二距离范围中。特别是可以借助环境检测装置12来检测对象16、36。
31.尤其规定，与第二距离范围30相比，第一距离范围26相距机动车辆10以更小的距离a提供。
32.特别地，为了基于网格的评估24，生成动态格栅。
33.该图还示出，第一距离范围26被评估为相对于机动车辆10偏心。在此特别地，至少第一距离范围26可以根据机动车辆10的特定位置和/或根据机动车辆10的速度而偏心。
34.还特别规定，在基于网格的评估24时和在融合28时，分别生成具有在环境22中的被识别的对象16、36的对象列表，并且借助电子计算机构20评估这些对象列表。
35.此外，尤其可以规定，在第一距离范围26和第二距离范围30之间的过渡区域32中，执行在基于网格的评估24的对象列表和融合28的对象列表之间的关联。
36.尤其可以规定，在基于网格的评估24中，根据机动车辆10的特定位置和/或根据机动车辆10的速度，调整单元格大小34。特别地还规定，在基于网格的评估24中的分辨率被规定为恒定的。
37.特别地，图中所示的本发明因而解决了基于网格的评估24的计算工作量非常大的问题。然而特别地，基于网格的评估24具有高分辨率。为了现在节省计算能力，在第一距离范围26中执行基于网格的评估24，并且在第二距离范围30中执行融合28。融合28特别是高级对象融合。
38.因此尤其规定，可以借助环境检测装置12来检测对象16、36。对象16、36既可以是静态的，也可以是动态的。
39.换句话说规定，为了掌控相互冲突的需求，提出将高级对象融合的对象列表与来自动态格栅的对象列表结合起来，包括基于网格的对象跟踪功能在内。第一距离范围26中的动态网格的大小、精度至少与相关的静态障碍物，换句话说，静态的对象16、36所在的区
域一样大。这通常是向前方和向旁侧具有大视角并且向后方具有明显更小的距离a的情况。分辨率对应于静态对象16、36的所需精度。此外，动态网格的大小覆盖了需要动态对象16、36的高分辨率的区域。网格外的区域被高级融合也就是融合28覆盖。在动态网格和高级融合之间的过渡区域32中，存在融合28的关联和两个对象列表的组合。尽管提出了在一个时间步长中具有固定分辨率和单元格大小34的动态网格，但单元格大小34完全可以在分辨率相同的情况下随着时间而改变。例如，可以在泊车区域内有效距离小的情况下实现小的单元格，而在高速公路上有效距离大的情况下规定较大的单元格。此外可以规定，机动车辆10相对于网格的位置也随着时间而改变，因此在向前方和向后方的覆盖率之间的比例也改变。在城市环境22中，机动车辆10可以集中，以在所有方向上具有相等的覆盖范围，而例如在高速公路上，向前方的视角更大，因此发生分散。
40.总的来说，本发明公开了一种用于针对大的有效距离和高精度来识别对象16、36和障碍物的方法。
41.附图标记清单
42.10 机动车辆
43.12 环境检测装置
44.14 第一环境传感器
45.16 第一对象
46.18 第二环境传感器
47.20 电子计算机构
48.22 环境
49.24 基于网格的评估
50.26 第一距离范围
51.28 融合
52.30 第二距离范围
53.32 过渡区域
54.34 单元格大小
55.36 对象
56.a 距离