用于自主车辆中的碰撞检测的系统和方法技术方案

提供用于检测物体和自主车辆之间的碰撞的系统和方法。该系统包括计算机视觉系统，该计算机视觉系统构造成使用所获取的环境数据来确定物体相对于自主车辆的速度矢量以及物体和自主车辆之间的距离。该自主驾驶系统还包括车辆运动感测模块，该车辆运动感测模块构造成使用所获取的车辆运动数据来确定自主车辆的加速度矢量。该自主驾驶系统还包括碰撞检测模块，该碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量检测为具有与物体的所确定的速度矢量的方向基本上相同的方向时以及当物体和自主车辆之间的所确定距离小于预定量时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。

System and Method for Collision Detection in Autonomous Vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆中的碰撞检测的系统和方法引言本专利技术总地涉及自主车辆，并且更具体地说涉及用于自主车辆碰撞检测的系统和方法。
技术介绍
这一部分提供了与本专利技术有关的背景信息，这些背景信息并非必然是现有技术。自主车辆是能够在较少或没有用户输入的情形下感测其环境和导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、诸如照相机的图像传感器之类的感测装置来感测其环境。自主车辆系统可进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车辆对车辆通信、车辆对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息以导航车辆。车辆自动化已分类成范围从零到五的数值等级，零对应于在完全人为控制情况下的无自动化，五对应于在不具有人为控制的情况下的全自动化。诸如巡航控制、自适应巡航控制以及停车辅助系统之类的各种自动驾驶员辅助系统对应于较低的自动化等级，而完全“无人驾驶”车辆(包含自主驾驶代理)对应于较高的自动化等级。自主车辆应能够检测与自主车辆周围的外部物体的碰撞。因此，期望获得用于检测自主车辆和外部物体之间碰撞的系统和方法。从结合附图和前文
和
技术介绍
的后续具体实施方式和所附权利要求中，本专利技术的其他期望特征和特点会变得显而易见。
技术实现思路
提供用于检测自主车辆和诸如另一车辆、人员或其他物体之间碰撞的系统和方法。在一个实施例中，提供一种用于车辆的自主驾驶系统。自主驾驶系统包括计算机视觉系统，该计算机视觉系统构造成使用所获取的环境数据来确定物体相对于自主车辆的速度矢量，并且还构造成确定物体和自主车辆之间的距离。自主驾驶系统还包括车辆运动感测模块，该车辆运动感测模块构造成使用所获取的车辆运动数据来确定自主车辆的加速度矢量。自主驾驶系统还包括碰撞检测模块，该碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与物体的所确定速度矢量相关联时以及当物体和自主车辆之间的所确定距离小于预定量时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。在一实施例中，车辆运动数据包括车辆加速度和/或车辆角度旋转数据(例如，车辆角速度数据)。在一实施例中，该自主驾驶系统还包括至少一个环境传感器，该至少一个环境传感器选自：雷达、激光雷达以及光学照相机以获取环境数据。在一实施例中，预定量(所确定距离与之相比较)基于物体的所确定相对速度矢量的幅值而动态地确定。在一实施例中，自主驾驶系统还包括至少一个车辆运动传感器，该至少一个车辆运动传感器选自加速度计、压力传感器和/或惯性测量单元，该至少一个车辆运动传感器构造成获取车辆运动数据。在一实施例中，该自主驾驶系统进一步包括车辆控制系统，该车辆控制系统构造成当碰撞记录模块记录碰撞时控制车辆至安全停止。在一实施例中，自主驾驶系统进一步包括数据登陆系统，该数据登陆系统构造成在碰撞记录模块记录碰撞之前和之后的预定时间内存储所获取的车辆加速度数据、车辆角度旋转数据以及环境数据。在一实施例中，所获取的车辆加速度数据、车辆角度旋转数据以及环境数据存储在非易失性存储器中。所存储的车辆加速度数据、车辆角度旋转数据以及环境数据可用于机器学习、辩论或监管目的。在一实施例中，碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量检测为具有与物体的所确定速度矢量的方向基本上相同的方向时以及当所确定的加速度矢量具有大于预定阈值幅值的幅值时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。在一实施例中，预定阈值幅值基于物体的速度矢量的幅值动态地确定。在一实施例中，碰撞检测模块构造成使用所获取的车辆角度旋转数据来变换所获取的车辆加速度数据。在一实施例中，提供检测自主车辆和物体之间碰撞的计算机实施方法。该方法包括如下步骤：使用至少一个环境传感器获取环境数据；以及使用处理器基于所感测的环境数据确定物体相对于自主车辆的速度矢量以及物体和自主车辆之间的距离。该方法还包括如下步骤：使用至少一个车辆运动感测模块而使用所获取的车辆运动数据确定自主车辆的加速度矢量。该方法还包括如下步骤：使用处理器来将物体和自主车辆之间的距离与预定距离相比较；以及当物体和自主车辆之间的距离小于预定距离时，将加速度矢量与物体的速度矢量相比较；以及当加速度矢量可与物体的速度矢量相关联时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。在一实施例中，至少一个环境传感器选自：雷达、激光雷达以及光学照相机，其构造成获取环境数据。在一实施例中，至少一个车辆运动传感器选自：加速度计、压力传感器和/或惯性测量单元。在一实施例中，该方法进一步包括如下步骤：当记录碰撞时，安全地控制自主车辆停止。在一实施例中，该方法进一步包括如下步骤：在碰撞记录模块记录碰撞之前和之后的预定时间内存储车辆加速度数据和环境数据。在一实施例中，该方法进一步包括如下步骤：将加速度矢量与预定阈值幅值相比较，并且仅仅当加速度矢量大于预定阈值幅值时才记录碰撞。在一实施例中，预定阈值幅值基于物体的速度矢量的幅值动态地确定。在一实施例中，提供一种车辆。该车辆包括自主驾驶系统。自主驾驶系统包括计算机视觉系统，该计算机视觉系统构造成使用所获取的环境数据来确定物体相对于自主车辆的速度矢量，并且还构造成确定物体和自主车辆之间的距离。自主驾驶系统还包括车辆运动感测模块，该车辆运动感测模块构造成使用所获取的车辆运动数据来确定自主车辆的加速度矢量。自主驾驶系统还包括碰撞检测模块，该碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与物体的所确定速度矢量相关联时以及当物体和自主车辆之间的所确定距离小于预定量时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。在一实施例中，车辆进一步包括至少一个环境传感器，该至少一个环境传感器选自：雷达、激光雷达以及光学照相机，以获取环境数据。在一实施例中，车辆进一步包括至少一个车辆运动传感器，该至少一个车辆运动传感器选自：加速度计、压力传感器和/或惯性测量单元，其构造成获取车辆加速度数据和/或角度旋转数据。在一实施例中，车辆运动数据包括车辆加速度数据和/或车辆角度旋转数据(例如，车辆角速度数据)。在一实施例中，碰撞检测模块构造成使用所获取的车辆角度旋转数据来变换所获取的车辆加速度数据。在一实施例中，该车辆进一步包括车辆控制系统，该车辆控制系统构造成当碰撞记录模块记录碰撞时控制车辆至安全停止。在一实施例中，该车辆进一步包括数据登陆系统，该数据登陆系统构造成在碰撞记录模块记录碰撞之前和之后的预定时间内存储所获取的车辆运动数据和环境数据。在一实施例中，碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与物体的所确定速度矢量相关联时以及当所确定的加速度矢量具有大于预定阈值幅值的幅值时，记录物体和自主车辆之间的碰撞。预定阈值幅值可基于物体的速度矢量的幅值动态地确定。附图说明之后会结合以下附图来描述示例性实施例，其中，类似的附图标记指代类似的元件，且附图中：图1是说明根据各个实施例的具有自主驾驶系统的自主车辆的功能性框图；图2是说明根据各个实施例的自主驾驶系统的系统和子系统的框图；图3是说明根据各个实施例的碰撞检测系统的操作的示意图；图4是说明根据各个实施例的碰撞检测系统的操作的另一示意图；图5是说明根据各个实施例的碰撞检测系统的操作的另一示意图；图6是说明根据各个实施例的方法的流程图；以及图7是说明根据各个实施例的具有一台或多台图1的自主车辆的运输系统的功能性框图。具体实施方式以下具体实施方式在本质上仅是示例性的，并不旨在限制本方面的应用和使用此外，并不旨在受任何上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的自主驾驶系统，所述自主驾驶系统包括：计算机视觉系统，所述计算机视觉系统构造成使用所获取的环境数据来确定物体相对于所述车辆的速度矢量以及所述物体和所述车辆之间的距离；车辆运动感测模块，所述车辆运动感测模块构造成使用所获取的车辆运动数据来确定所述车辆的加速度矢量；以及碰撞检测模块，所述碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与所述物体的所确定的速度矢量相关联时以及当所述物体和所述车辆之间的所确定的距离小于预定量时，记录所述物体和所述自主车辆之间的碰撞。

【技术特征摘要】
2018.02.01 US 15/8860281.一种用于车辆的自主驾驶系统，所述自主驾驶系统包括：计算机视觉系统，所述计算机视觉系统构造成使用所获取的环境数据来确定物体相对于所述车辆的速度矢量以及所述物体和所述车辆之间的距离；车辆运动感测模块，所述车辆运动感测模块构造成使用所获取的车辆运动数据来确定所述车辆的加速度矢量；以及碰撞检测模块，所述碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与所述物体的所确定的速度矢量相关联时以及当所述物体和所述车辆之间的所确定的距离小于预定量时，记录所述物体和所述自主车辆之间的碰撞。2.根据权利要求1所述的自主驾驶系统，其中，所获取的车辆运动数据包括车辆加速度数据，和/或其中，所获取的车辆运动数据包括车辆角速度数据。3.根据权利要求1所述的自主驾驶系统，其中，所述碰撞检测模块构造成当所确定的加速度矢量与所述物体的所确定的速度矢量相关联时以及当所确定的加速度矢量具有大于预定阈值幅值的幅值时，记录所述物体和所述自主车辆之间的碰撞。4.根据权利要求3所述的自主驾驶系统，其中，所述预定阈值幅值基于所述物体的所述速度矢量的幅值动态地确定。5.一种检测自主车辆和物体之间的碰撞的计算机实施方法，所述方法包括：使用至少一个环境传感器获取环境数据；使用处理器基于所述环境数据确定物体相对于所述自主车辆的速度矢量；使用处理器基于所感测的环境数据确定所述物体和所述自主车辆之间的距离；使用至少一个车辆运动传感器获取车辆运动数据，并且使用处理器基于所述车辆运动数据确定所述自主车辆的加速度矢量；使用处理器来将所述物体和所述自主车辆之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·兹宾斯基，S·W·厄斯金，Z·谢，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US