用于引导在对象的周围环境中的车辆的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于引导在对象的周围环境中的车辆的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]存在不同的在横向引导车辆时有效地支持车辆的驾驶员的系统。在这里，尤其已知LKS(Lane Keep System，车道保持系统)和LDW(Lane Departure Warning System(车道偏航提醒系统)=Spurhalteassistent (车道保持辅助))。这些系统通常对例如高速公路和州属公路这样的线路作出反应，所述高速公路和州属公路例如借助于单摄像机检测。
[0003]DE 10 2009 053 807 Al公开了一种用于在驶入停车位时支持车辆的驾驶员的方法。一旦驾驶员调到车辆的倒车档，该方法被激活，并且该方法包括由至少一个周围环境传感器的数据识别在由转向角预先给定的目标轨迹的区域中的障碍物和在指向离开所识别的障碍物的方向上施加修正的转向力矩，以便使驾驶员绕开障碍物变得容易。
【发明内容】
[0004]在此背景下，本发明提出根据独立权利要求的一种用于引导在对象的周围环境中的车辆的方法、此外一种使用该方法的设备以及最后一种相应的计算机程序产品。从相应的从属权利要求和以下的说明得出有利的构型。
[0005]通过一种基于连接在车辆的周围环境的三维图像中的点来求取虚拟的用于绕开可随时间变化的对象的空地的方法，尤其在城市的环境中进行横向引导时可以极为有效地支持车辆的驾驶员。
[0006]在这里提出的方法和相应的系统可以考虑例如呈边缘建筑(Randbebauung)(尤其可变的边缘建筑)形式的对象、在停放的汽车中打开的门、驶出停车位的汽车或者例如被在停放的汽车之间的行人推到车道中的对象。
[0007]在此，取代紧急避让动作或者自动紧急制动，可由在这里所提出的构想实现的辅助的目标可以是仅仅例如施加受限的、自动接通的转向力矩，所述转向力矩使(例如分心的)驾驶员从在车道上伸出的障碍物旁紧窄地经过地转向。
[0008]因此，可以在从如停放的汽车这样的障碍物旁紧窄地驶过时有利地提高驾驶员的主观的安全感觉，其方式是，例如在非常地接近时在转向轮上构建可感觉到的反作用力矩。在这方面，借助于对在城市的周围环境中的如停放的汽车这样的障碍物的特别的注意提出一种与可随时间变化的边缘建筑有利地交流的构想，例如当停放在边缘的汽车打开门时，所述交流可能出现。
[0009]用于引导在对象的周围环境中的车辆的方法具有以下的步骤:
[0010]读入车辆的包含对象的周围环境的三维图像中的多个视线端点，其中，所述三维图像代表由车辆的立体摄像机产生的图像并且视线端点中至少一个代表对象的外表面；
[0011]连接多个视线端点以构成多边形，所述多边形代表车辆要驶过的空地；和
[0012]基于所述空地，生成一设置用于车辆的、用于绕开可随时间变化的对象行驶的行驶地带。
[0013]例如所述方法适合于使用在如轿车或者载货车这样的道路车辆中。通过使用行驶地带可以绕开对象行驶。绕开对象行驶可以理解为以足够的安全距离从对象旁驶过以便不损坏对象或者车辆。车辆可以例如在所定义的目标轨迹上绕开对象行驶。绕开行驶尤其可以以车辆的转向角为先决条件。对象可以理解为一种障碍物，该障碍物在由车辆绕开的持续时间的时间段期间在其范围或者其外观方面自身变化或者相对于从旁驶过的车辆变化。例如在车辆从对象旁驶过时，在车辆和对象之间的侧面的距离可以改变。这可以发生，因为对象自身运动或者因为对象在面对车辆的侧上具有不规则的外部轮廓。因此，对象可以被看作在时间上实际的或者从车辆的视角看变化的对象。在此，所述改变尤其具有这样的性质:所述改变需要用于车辆在从对象旁边驶过期间回避动作的转向运动或者至少必须可能快速地实施这样的转向操作的准备。例如对象可以涉及停放在道路边缘的另外的车辆。这类的对象例如可以如下地随时间变化:在车辆从旁驶过期间所述停放的另外的车辆的门朝向道路侧打开。从两辆停放的车辆之间的空隙朝向车道移动的另外的对象或者沿着道路边缘运动的人可以表征为可随时间变化的对象。在立体摄像机和立体摄像机的视距的端部之间的路径可以称为视线。例如视距的端部可以由此确定:以确定的距离布置在视线中的对象遮盖摄像机在位于对象后方的周围环境上的视野。替代地，视距的端部的特征也可以在于特定地用于立体摄像机的视野范围的端部，例如当视线指向未阻塞的地平线时。在三维图像中的相应的位置可以表示视线端点，从立体摄像机出发的视线由于前面提到的因素之一而在所述位置上终止。车辆的周围环境可以是对于车辆至关重要的交通事件或者重要的建筑、尤其边缘建筑。边缘建筑也可以包括例如停放的车辆。行驶地带可以是车辆要驶过的虚拟的交通路线。所述行驶地带在形状和走向上基于之前所求取的用于绕开对象行驶的目标轨迹。行驶地带可以由虚拟的连续的(durchgezogen)或者不连续的侧边缘限制，在所述侧边缘之内进行绕开对象的行驶。为了确保车辆在行驶地带之内行驶，可以在合适的位置上施加转向力矩。
[0014]根据一种实施方式，所述方法具有基于立体摄像机的第一图像和第二图像建立呈差异地图形式的三维图像的步骤。在此，给三维图像的多个点分别配置一预先确定的距离值。第一和第二图像可以涉及立体摄像机的两个光学的传感器关于位于车辆前方的周围环境的各一次记录，以便立体地再现周围环境。为了示出空间的深度，差异地图可以这样构造，使得各个距离值对应于预先确定的色彩值。因此，包括在三维图像中的对象的特定的距离可以彩色地或者由可电子处理的参数或者值示出。所述距离值可以描述包括在图像中的对象的各个部分区域离车辆或者车辆的立体摄像机的距离。通过该实施方式可以特别简单和快速地进行所拍摄的对象的距离技术的对应。
[0015]所述方法尤其可以具有确定从三维图像的多个点中选择一些点作为三维图像的多个视线端点的步骤，所述选出的点代表对象和/或立体摄像机的视野范围端部。该实施方式具有这样的优点:通过确定三维图像的相关性低的点可以以小的计算花费确定并且更新用于车辆的行驶的空地的形状或者范围。
[0016]例如，在确定的步骤中可以通过逐行扫描和逐列组合三维图像的多个点来进行点的选择。通过该实施方式可以根据由逐列地组合的确认以小的错误率确定选择的点。
[0017]在确定的步骤中，在逐列的组合时也可以考虑在车辆和对象和/或视野范围端部之间的相对速度，以便补偿使在三维图像之内的点的行错位。因此可以确保，由多边形所描述的空地在车辆的行驶的每个时间点的形状和范围准确地反映实际的局部的现实情况。
[0018]根据所述方法的另一种实施方式，在连接的步骤中或者在确定的步骤中可以使用时间滤波。通过这类滤波可以消除关于所求取的空地的测量误差。该实施方式在车辆的行驶的每个时间点实现空地的有利的实时计算和实时更新。
[0019]时间滤波例如可以通过卡尔曼(Kalman)滤波器来实现。由此可以好地考虑重要的参数。
[0020]根据另一种实施方式，在生成的步骤中可以通过到对象的预先给定的距离求取行驶地带的侧边缘。因此，可以以简单的方式得到到对象的附加的安全距离，以便防止例如对象的非常快速的地点变化，所述地点变化不容许足够的时间用于足够的转向力矩，以导致车辆和/或对象的损坏。
[0021]此外，在生成的步骤中，根据对象的分类可以确定预先确定的距离的大小。因此，行驶地带在形状和走向上还更准确地与当前的实际情况匹配，并且，例如当对象被分类为人或者车辆时，所述行驶地带以到对象更大的距离延伸，或者例如当对象被分类为种植物时，所述行驶地带以到对象更小的距离延伸。因此可以有利地培养或者提高车辆的驾驶员的安全感觉。
[0022]用于引导处于对象的周围环境中的车辆的设备具有以下的特征:
[0023]用于读入在车辆的包含对象的周围环境的三维图像中的多个光线端点的读入装置，其中，该三维图像代表由车辆的立体摄像机所产生的图像，并且光线端点中的至少一个代表对象的外表面；
[0024]用于连接多个光线端点以便构成多边形的连接装置，该多边形代表车辆要驶过的空地；和
[0025]用于基于所述空地生成设置用于车辆的、用于绕开对象行驶的行驶地带的生成装置。
[0026]所述设备可以构造用于在其相应的装置中执行或者实施根据本发明的方法的步骤。通过本发明的呈设备形式的该实施变型也可以快速和有效率地解决以本发明为基础的任务。
[0027]目前，设备可以理解为电仪器，所述电仪器处理传感器信号并且根据所述传感器信号发出控制信号和/或数据信号。所述设备可以具有接口，该接口可以以硬件方式和/或软件方式构造。在以硬件方式构造的情况下，所述接口可以是例如所谓的ASIC系统(Sy