[發明專利]利用光學傳感器和雷達單元控制裝置操作的系統和方法

在審

• 申請號: 202010305874.3
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN111830497A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: T.菲利普;S.維勒瓦爾;I.比利克;J.A.薩林格爾;曾樹青
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S13/931
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳超;司昆明

本發明涉及一種實時控制裝置的操作的系統和方法。該系統包括：用于獲得圖像數據的光學傳感器，其具有可操縱的光學視場；以及用于獲得雷達數據的雷達單元，其具有可操縱的雷達視場。控制器可被構造成將光學傳感器和雷達單元中的第一者操縱到第一感興趣區域以及將光學傳感器和雷達單元中的第二者操縱到第二感興趣區域。控制器可被構造成將光學傳感器和雷達單元兩者操縱到第一感興趣區域。將雷達數據和圖像數據進行融合，以獲得目標位置和目標速度。控制器被構造成部分地基于目標位置和目標速度中的至少一者來控制裝置的操作。

技術領域

引言

本公開涉及利用可操縱的光學傳感器和可操縱的雷達單元實時控制裝置的操作的系統和方法。諸如機動車輛之類的移動平臺在它們穿越時空旅行時會遇到其他移動的和非移動的物體。許多移動平臺包括各種類型的成像傳感器來跟蹤這些移動的和非移動的物體。盡管在寬視場范圍上成像是有利的，但它通常需要為該視場大小犧牲分辨率。換句話說，在視場大小和角分辨率之間存在折衷。

背景技術

無。

發明內容

本文中公開了一種實時控制裝置的操作的系統和方法。該系統包括光學傳感器和雷達單元，所述光學傳感器和雷達單元操作性地連接到所述裝置并且被構造成分別獲得圖像數據和雷達數據。光學傳感器具有可操縱的光學視場，該光學視場可控制以掃描整個光學視場的相應部分。雷達單元具有可操縱的雷達視場，該雷達視場可控制以掃描整個雷達視場的相應部分。整個雷達視場與整個光學視場至少部分地交疊。該系統采用可操縱的光學傳感器和可操縱的雷達單元來實現在寬視場下的相對高的角分辨率。

控制器與雷達單元和光學傳感器通信，控制器包括處理器和有形的非暫時性存儲器，在該存儲器上記錄有用于檢測目標的方法的指令。處理器對指令的執行引起控制器將光學傳感器和雷達單元中的第一者操縱到第一感興趣區域。光學傳感器和雷達單元中的所述第一者被構造成在第一感興趣區域中檢測目標并識別包圍目標的第二感興趣區域，所述第二感興趣區域與第一感興趣區域至少部分地交疊。

控制器被構造成將光學傳感器和雷達單元中的第二者操縱到第二感興趣區域。來自第二感興趣區域的雷達數據和來自第二感興趣區域的圖像數據進行融合。從融合的數據獲得目標位置和目標速度。控制器被構造成部分地基于目標位置和目標速度中的至少一者來控制裝置的操作。控制器可被構造成響應于接收到觸發信號來操縱光學傳感器和雷達單元中的所述第一者。例如，在控制器從周圍區域中的不穩定車輛的遠程服務器接收到信號時，可生成觸發信號。可以以預定的時間間隔（例如，每秒十次）自動生成觸發信號。每當裝置進行特定機動（例如，進行轉彎）時，可生成觸發信號。

雷達傳感器可包括：發射器，其在無線電和微波域中的至少一者中產生電磁波；以及被構造成傳輸電磁波的一個或多個傳輸天線。相應的移相器可操作性地連接到傳輸天線，并且被構造成使電磁波的相位移位以產生相控陣波束。雷達傳感器可包括一個或多個接收器天線，所述接收器天線被構造成接收電磁波并經由相應的波束修改器將其引導到接收器模塊。控制器可包括卡爾曼濾波器模塊或粒子濾波器模塊中的至少一者，以用于執行圖像數據和雷達數據的融合。將圖像數據和雷達數據進行融合可包括：在圖像數據中圍繞目標獲得至少一個邊界區域；以及經由控制器中的關聯模塊，將圖像數據中的所述至少一個邊界區域與雷達數據中的目標位置匹配。

控制裝置的操作可包括：至少部分地基于由（X, Y, Z）表示的目標位置和由（v_x,v_y, v_z）表示的目標速度來獲得裝置和目標的接觸時間。接觸時間（t）可被確定為：

。

當接觸時間小于第一預定閾值但大于第二預定閾值時，可將信號發送給裝置的用戶，所述第一預定閾值大于第二預定閾值。裝置可包括被構造成使裝置減速的自動制動模塊。控制裝置的操作可包括：當接觸時間小于第二預定閾值時，激活自動制動模塊。