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专利名称：使用网格空间分析的停泊区域探测系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于为车辆探測停泊区域的技术，更具体来讲，涉及ー种使用网格空间分析的停泊区域探测系统和方法，其在探測停泊区域时使用超声传感器，虚拟地将所要探測区域划分成具有预定的距离的晶格结构的网格形状，并继而排除通过超声传感器基于识别信号不识别障碍物的晶格区域，以此防止在空间识别过程中发生信息失真。
背景技术：
在现代社会中，汽车成为了ー个必需的部分。更具体而言，在现代社会中，汽车成为了运输工具的一个无可取代的形式，因此汽车エ业迅速发展。对于大多数人而言驾驶的最大挑战之ー是停泊。因此汽车停泊系统被研发和应用到许多类型的车辆上。一般而言，自动停泊系统通过使用装在车辆上的超声传感器扫描停泊区域，并在遇到如果司机继续行进就会有障碍物触碰到车辆的风险时警告司机。此时，因为来自超声传感器的电波以具有预定宽度的形状进行扫描，因此当该障碍物的尺寸和位置根据所接收到的信号而被识别时有时会发生错误。图1是详细表示相关技术中的ー种停泊区域探測方法的视图。如图1所示，当车辆驶入停泊点时，安装在车辆侧面的超声传感器探测相应的空间区域。该停泊区域探测过程根据物体与安装在汽车上的接收单元之间的反射时间(即，超声信号从物体反弹回到接收单元所需的时间)来计算距离。此时，在该发送単元中发送的该超声波/信号以具有约15度的扫描角的径向电子束进行发送，并且接收单元接收从离车辆最近的物体反射回的信号。因此，出现了识别失真现象。识别失真现象是这样ー种现象，即，相比于具有如图1所示的矩形拐角的实际障碍物来说，在障碍物的拐角处，即，在障碍物与非障碍物之间的界面处，由于以实线表示的识别信息而使障碍物具有逐渐弯曲的拐角。相应的，在停泊区域探测过程中，根据障碍物的确定尺寸和位置，可能会发生预定的失真错误。因此，难以执行准确的停泊控制和防止由于设备的部件上的不正确而发生的事故。

发明内容
考虑到上述问题，形成了本发明的各个方面，并且提供了使用网格空间分析的停泊区域探测系统和方法，其在使用超声传感器探測停泊区域时，将所要探測的空间虚拟地划分成具有预定距离的晶格结构的网格形状，并继而排除通过超声传感器基于识别信号不识别障碍物的晶格区域，以此防止在空间识别过程中发生的信息失真。
根据本发明的ー个方面，提供了ー种使用网格空间分析的停泊区域探測系统。该系统可包括被配置成根据预定的控制信号发送超声信号的发送单元(例如发送器)；被配置成接收反射信号的接收单元(例如接收器)，其中从发送単元中发送的超声信号由障碍物弹回并返回到安装在车辆上的接收单元；被配置成对于其中通过发送单元发送超声信号的估计的停泊区域设定ー个虚拟区域并存储其中相应的区域被划分成预定的距离和区域的単元格的网格型空间图像的网格空间设定単元；被配置成分析反射信号并对于一个由网格空间设定单元设定的网格型划分区域探測非障碍物区域的非障碍物区域确定单元；以及被配置成排除由非障碍物区域确定单元探測的非障碍物区域并计算最終空间分析结果的控制器。网格空间设定単元、非障碍物区域确定单元和控制器可以被集成到控制单元。该控制单元可以是，例如，电子控制单元(EOT)。该非障碍物区域确定单元可被进ー步配置成当在转换和分析接收信号过程中在同一点接收到相反结果时，在探测目标区域的图像中，探测对应于作为非障碍物区域的对应点的一个单元格。此外，控制器可被配置成输出最終停泊信息计算结果至自动停泊控制系统。根据本发明的另ー个方面，提供了ー种使用网格空间分析的停泊区域探測方法。该方法可包括由发送单元根据预定的控制信号发送超声信号；由第一単元对于被发送单元扫描超声信号的探测目标区域设定虚拟区域，并且通过第一単元形成相应的区域被划分成预定距离的单元格的网格型空间图像；通过第二单元解析(interpreting)由发送单元发送的超声信号被障碍物弹回并返回的反射信号，并且通过第二単元，探测对于该网格型空间图像的非障碍物区域；以及通过控制器排除由第二単元探測到的非障碍物区域，并且由该控制器计算最終的空间分析結果。如上文对该系统结构所述，可通过与发送超声信号配合，在预定的时间间隔内同步设定该虚拟区域和形成网格型空间图像。此外，当在转换和分析接收的信号的过程中，在同一点接收到相反的结果时，可通过在探测目标区域的图像中，探测对应于作为非障碍物区域对应点的一个单元格而探测非障碍物区域。该方法可进ー步包括从该控制器中输出该最終停泊信息计算结果至自动停泊控制系统。该方法可通过在电子控制单元(ECU)中执行的作为计算机可读媒介储存在计算机可读介质中的可编程序的逻辑而得以执行。根据本发明的典型实施例的系统和方法，可以实现准确地探測障碍物的尺寸和位置而不会由于当探測停泊区域时发生失真而发生错误，实施准确的停泊控制并进行安全的停泊导向和自动停泊。本发明的系统和方法的其它特点和优势将在下文结合附图的详细说明中变得明显，并且下文中的发明详细描述也将一同帮助阐述本发明的主旨。


图1是表示传统技术中的停泊区域探测方法的视图。图2是表示根据本发明的典型实施例的使用网格空间分析的停泊区域探测系统的主要配置的功能框图。图3是表示具有图2中的配置的停泊区域探测系统的操作的流程图。图4是表示根据本发明的典型实施例的空间分析结果的视图。图中各个部件的符号10 :发送单元20 :接收单元31:网格空间设定单元32 :非障碍物区域确定单元33 :控制器
具体实施例方式现在将详细地參考本发明的各种实施例，这些实施例将在下文中以附图表示并作详细说明。图中相似的编号指代相似的部件。当确定在相关的公开文本中的配置或功能的详细描述妨碍本发明说明书中的这些实施例的理解时，详细的描述将被省去。需要理解的是，在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般意义上的机动车辆，例如包括运动型多功能汽车(SUV)，公共汽车，卡车，各种商务用车在内的客运汽车，包括各种轮船和舰船的船只、飞机和类似物，并且包括混合动カ汽车，电动车辆，插电式混合动カ汽车，氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，由除石油外的原料产生的燃料)。如在此所指的，混合动カ汽车是ー种具有两种或多种能源的汽车，例如同时为汽油动カ汽车和电动车。 在此使用的术语仅是为了描述具体的实施例，而无意限制本发明。如在此使用的，単数形式“一”，“ー个”和“该”意在也可包括复数形式，除非文中另外有明确说明。此外还需要理解的是，在此说明书中，术语“包含”和/或“包括”当在说明书中使用时，具体说明状态特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除出现或附加的一个或多个其它的状态特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或他们的组合。正如这里所使用的，该术语“和/或”包括ー个或多个上文所列术语的任意的和全部的组合。图2是示出了根据本发明的典型实施例的使用网格空间分析的停泊区域探測系统的主要配置的功能框图。在图2中，附图标记10是发送単元，例如根据预定的控制信号发送超声信号的发送器。附图标记20是接收単元，例如接收反射信号的接收器，其中从发送単元10中发送的超声信号由物体弹回并返回到接收单元。附图标记31是设定或配置对于估计的停泊区域的虚拟区域的网格空间设定单元。该虚拟区域通过扫描由发送单元10输出的超声波而被感知。之后该网格空间设定单元以数据形式储存网格空间图像，在该图像中相对应的区域被划分成具有预设距离和区域的単元格。附图标记32是非障碍物区域确定单元，该单元分析通过接收単元20接收的反射信号并且确定对于由网格空间设定単元31设定的网格型划分区域的非障碍物区域。附图标记33是控制器，其排除由非障碍物区域确定单元32确定的非障碍物区域，计算最終的空间分析結果，并且发送所计算的空间分析结果至自动停泊控制系统。在一些实施例中，网格空间设定単元31，非障碍物区域确定单元32，以及控制器33可被集成到通常称为电子控制单元(ECC)的控制单元中。
接下来，将參考图3中的流程图描述具有上述配置的系统的操作。当停泊区域探测功能被执行时，控制器33首先控制发送単元10以对探测目标区域扫描超声信号(波)(STlO)。随后，控制器33控制网格空间设定单元31，以计算对于超声信号被扫描并将相对应的空间划分成预定间隔的晶格结构的区域的虚拟空间图像，，由此设定探测目标区域(STll)。设定探测目标区域的操作可通过配合超声信号的扫描操作而在ー个预定的时间间隔内被同步执行或几乎是同步执行。当反射信号被接收单元20接收时，控制器33将所接收到的反射信号发送至非障碍物区域确定单元32。非障碍物区域确定单元32根据所接收的反射信号计算至物体的距离(ST12)，并综合地/虚拟地分析该距离，以探测非障碍物区域(ST13)。反射信号可能由于超声信号的某些特定特性而在同一点处提供相反的信息。也就是说，超声信号在径向上具有约15度的角度输出以呈现点扫描或面扫描，并因此而在同一位置出现信号的反射位置的不同。其结果是，对于同一点，对于确定障碍物存在还是不存在，会出现相反的识别結果。当非障碍物区域确定单元32在计算和分析所接收的信号的过程中接收到相反的识别结果时，非障碍物区域确定单元32探測相对应的点，即，对应于在具有网格结构的非障碍物区域的探测目标区域的图像中的对应点的単元格。然后控制器33根据由上述过程确定的非障碍物区域计算空间分析結果，并且将所获得的停泊信息输出至一个自动停泊控制系统(ST14)。也就是说，根据该典型实施例，能够准确地探測障碍物的尺寸和位置而不发生任何由于在探測停泊区域的过程中的失真而造成的错误，从而可以进行更准确的停泊控制，并提供可以进行安全的停泊导向和自动停泊的停泊区域探测技术。图4所示是ー个根据典型实施例的空间分析結果。进ー步地，本发明的控制逻辑可在计算机可读媒介中以计算机可读介质呈现，计算机可读媒介包括由处理器、控制器或类似物执行的可执行程序指令。计算机可读媒介的例子包括但不局限于ROM，RAM，光碟(⑶)-ROMs，磁带，软盘，闪存，智能卡和光学数据存储単元。该电脑可读记录媒介也可以分布在网络耦合计算机系统中，以使得计算机可读媒介被存储并按分布模式执行，例如通过ー个远程信息处理服务器。上述对本发明的典型实施例的描述仅用于展示和描述的用途。它们无意图将本发明穷尽或限制至一个精确的形式，并且显然按照上述教导许多改型和变化都是可行的。选择和描述这些典型实施例是为了解释本发明的某些原则和它们的实际应用，以此使得本领域其它技术人员可以制造和使用本发明的各种实施例，也可以对其作出替换和改变。本发明的范围将由说明书之后的权利要求及其同等物限定。
权利要求
1.一种使用网格空间分析的停泊区域探测系统，该系统包括 发送单元，被配置成根据预定的控制信号发送超声信号； 接收单元，被配置成接收反射信号，其中从所述发送单元发送的所述超声信号由障碍物弹回并返回到所述接收单元； 网格空间设定单元，被配置成对于所述超声信号被所述发送单元发送到的估计的停泊区域设定虚拟区域，并储存其中相对应的区域被划分成预定的距离的单元格的网格型空间图像； 非障碍物区域确定单元，被配置成分析所述反射信号并对于由所述网格空间设定单元设定的网格型划分区域探测非障碍物区域；以及 控制器，被配置成排除由所述非障碍物区域确定单元探测的非障碍物区域并计算最终的空间分析结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网格空间设定单元、所述非障碍物区域确定单元和所述控制器被集成到控制单元中。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制单元是电子控制单元(ECU)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在转换和分析接收信号的过程中，当在同一点接收到相反的结果时，所述非障碍物区域确定单元探测在与作为所述非障碍物区域的对应点相对应的探测目标区域的图像中的单元格。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置成将最终的停泊信息计算结果输出至自动停泊控制系统。
6.一种使用网格空间分析的车辆的停泊区域探测方法，该方法包括 由发送单元根据预定的控制信号发送超声信号； 由第一单元设定对于由所述发送单元扫描所述超声信号的探测目标区域的虚拟区域，并且形成其中相应区域被划分成预定的距离的单元格的网格型空间图像； 由第二单元解析由所述发送单元发送的所述超声信号被障碍物弹回并返回到接收器的反射信号，并且探测对于所述网格型空间图像的非障碍物区域；以及 由控制器排除通过探测非障碍物而识别的非障碍物区域，并计算最终的空间分析结果O
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以预定的时间间隔通过与发送所述超声信号的操作相匹配来同时执行设定虚拟图像和形成所述网格型空间图像的步骤。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，探测所述非障碍物区域包括在转换和分析接收信号的过程中，当在同一点接收到相反的结果时，探测在与作为非障碍物区域的对应点相对应的探测目标区域的图像中的单元格。
9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括由所述控制器将最终的停泊信息计算结果输出至自动停泊控制系统。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法由包括在电子控制单元(ECU)中实施的可编程逻辑的控制单元执行。
11.一种包含由控制单元执行的程序指令的计算机可读介质，该计算机可读介质包括 对于由发送单元扫描超声信号的探测目标区域设定虚拟区域的程序指令；形成相对应的区域被划分成预定的距离的单元格的网格型空间图像的程序指令； 解析由所述发送单元发送的所述超声信号被障碍物弹回并返回到接收器的反射信号的程序指令； 探测对于所述网格型空间图像的非障碍物区域的程序指令； 排除通过探测非障碍物而识别的非障碍物区域的程序指令；以及 计算最终的空间分析结果的程序指令。
12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其特征在于，以预定的时间间隔，通过与发送所述超声信号的操作相匹配来同时执行设定所述虚拟图像和形成所述网格型空间图像的步骤的程序指令。
13.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其特征在于，探测非障碍物区域的程序指令包括在转换和分析接收的信号的过程中，当在同一点接收到相反的结果时，探测在与作为非障碍物区域的对应点相对应的探测目标区域的图像中的单元格的程序指令。
14.根据权利要求11所述的计算机可读介质，进一步包括将最终的停泊信息计算结果输出至自动停泊控制系统的程序指令。
全文摘要
本发明公开了一种停泊区域探测系统和方法，该系统和方法使用网格空间分析以虚拟地将待探测的空间划分成具有预定的距离的晶格结构的网格形状，并随后排除根据通过超声传感器发出的识别信号不识别为障碍物的晶格区域。因此该停泊区域探测单元能够防止在空间识别过程中发生的信息失真。
文档编号G01S15/88GK103048661SQ20121005923
公开日2013年4月17日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年10月14日
发明者全灿硕 申请人:现代自动车株式会社