用于辅助车辆驾驶的设备及其方法与流程

文档序号:26003856发布日期:2021-07-23 21:21阅读:162来源:国知局
用于辅助车辆驾驶的设备及其方法与流程

与示例性实施方式一致的装置和方法涉及用于辅助车辆驾驶的设备及其方法,并且更具体地涉及用于防止当隐藏在障碍物后面的行人在经过障碍物之后突然出现时可能发生的碰撞的装置。



背景技术:

车辆是具有车轮并且为了运输人员或货物的目的而在道路上行进的普通机器。这种车辆可能由于其自身的故障而导致事故,或者可能由于驾驶员的疏忽或另一车辆的错误或道路状况而发生事故。

近来,已经开发了各种驾驶员辅助系统(adas)来向驾驶员发送车辆的驾驶信息以及其它警报和信息,以防止由驾驶员的粗心大意引起的事故。adas系统还可以支持自主驾驶以方便驾驶员。

安装在车辆上的高级驾驶员辅助系统的示例包括自主紧急制动(aeb)系统。这种系统基于从设置在车辆中的相机或雷达传感器获得的数据来确定与相反车辆、交叉路口车辆或行人的碰撞风险,并且通过紧急制动和/或转向控制来帮助避免碰撞。

然而,由于aeb系统基于从设置在车辆中的相机或雷达传感器获得的数据来确定碰撞风险并执行紧急制动和转向控制,所以当行人处于被障碍物遮挡的盲点或者突然离开盲点并出现在车辆前方时,该系统可能无法避免碰撞。例如,在这种情况下,因为用于避免碰撞的制动或转向时间被延迟,所以难以避免碰撞。



技术实现要素:

一个或更多个示例性实施方式的一个方面是一种驾驶员辅助装置和一种用于快速且准确地执行避碰控制(collisionavoidancecontrol)的方法,所述避碰控制用于当经过被障碍物遮挡的盲点的行人突然出现在车辆前方时避免碰撞。

示例性实施方式的其他方面将部分地在以下描述中阐述,并且部分地将从该描述中变得显而易见,或者可以通过示例性实施方式的实践来获知。

根据示例性实施方式的一方面,一种用于辅助车辆驾驶的设备包括:图像获取装置,该图像获取装置安装到车辆并且具有在所述车辆前方延伸的视场,以获得图像数据;雷达传感器,该雷达传感器安装到所述车辆,以获得所述车辆周围的雷达数据;以及控制器,该控制器包括至少一个处理器并且在通信上连接到所述图像获取装置和所述雷达传感器中的至少一个,以检测障碍物并执行所述车辆的避碰控制。所述控制器被配置为基于所述图像数据和所述雷达数据中的至少一个来识别从所述车辆的行驶车道的外侧沿横向方向接近的第一障碍物,生成用于避免所述车辆与所述第一障碍物之间的碰撞的避碰路径,并且存储所生成的避碰路径和所述第一障碍物的信息。所述控制器还在所述第一障碍物的识别被位于所述第一障碍物和所述车辆之间的第二障碍物中断之后,识别沿所述横向方向上从所述第二障碍物后面经过的第三障碍物,并且基于所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度并且基于所存储的避碰路径来执行所述车辆的避碰控制。

所述控制器可以将横向速度大于预定速度的障碍物识别为所述第一障碍物。

所述控制器可以将到达所述车辆的行驶车道的估计时间小于预定时间的障碍物识别为所述第一障碍物。

所述控制器可以基于所述车辆的纵向速度来确定所检测到的障碍物与所述车辆之间的碰撞时间(ttc),并且将ttc小于预定时间的障碍物识别为所述第一障碍物。

所述控制器可以仅当所述车辆在纵向方向上超过所述第二障碍物之前识别到所述第三障碍物时,才基于所存储的避碰路径来执行避碰控制。

所述控制器可通过将所存储的第一障碍物的信息与所识别到的第三障碍物的信息进行比较来确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度。

所述控制器可以通过将所述第一障碍物和所述第三障碍物各自的横向速度、面积和颜色中的至少一个来确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度。

如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度大于第一阈值,则所述控制器可以利用所述车辆的完全制动来执行避碰控制。

如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度小于第一阈值并且大于第二阈值,则所述控制器可以利用所述车辆的部分制动来执行避碰控制,所述第二阈值小于所述第一阈值。

如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度大于第三阈值,则所述控制器可以发送用于生成警告信号的控制信号。

根据另一示例性实施方式的一方面,一种用于辅助车辆驾驶的方法包括以下步骤:基于从安装到车辆的图像获取装置获得的图像数据和从安装到所述车辆的雷达传感器获得的雷达数据中的至少一个来识别从所述车辆的行驶车道的外侧沿横向方向接近的第一障碍物;生成用于避免所述车辆与所述第一障碍物之间的碰撞的避碰路径;以及存储所生成的避碰路径和所述第一障碍物的信息。所述方法还在所述第一障碍物的识别被位于所述第一障碍物和所述车辆之间的第二障碍物中断之后,识别沿所述横向方向从所述第二障碍物后面经过的第三障碍物,并且基于所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度并且基于所存储的避碰路径来执行所述车辆的避碰控制。

识别所述第一障碍物的步骤可以包括以下步骤:将横向速度大于预定速度的障碍物识别为所述第一障碍物。

识别所述第一障碍物的步骤可以包括以下步骤:将到达所述车辆的行驶车道的估计时间小于预定时间的障碍物识别为所述第一障碍物。

识别所述第一障碍物的步骤可以包括以下步骤:基于所述车辆的纵向速度来确定从所述图像数据或所述雷达数据检测到的障碍物与所述车辆之间的碰撞时间(ttc),以及将ttc小于预定时间的障碍物识别为所述第一障碍物。

用于辅助车辆驾驶的所述方法还可以包括以下步骤:仅当所述车辆在纵向方向上超过所述第二障碍物之前识别到所述第三障碍物时,才基于所存储的避碰路径来执行避碰控制。

用于辅助车辆驾驶的所述方法还可以包括以下步骤:通过将所存储的第一障碍物的信息与所识别到的第三障碍物的信息进行比较来确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度。

确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度的步骤可以包括以下步骤:将所述第一障碍物和所述第三障碍物各自的横向速度、面积和颜色中的至少一个进行比较。

基于所存储的基于所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度的避碰路径来执行所述车辆的避碰控制的步骤可以包括以下步骤:如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度大于第一阈值,则利用所述车辆的完全制动来执行避碰控制。

基于所存储的基于所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度的避碰路径来执行所述车辆的避碰控制的步骤可以包括以下步骤:如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度小于第一阈值并且大于第二阈值,则利用所述车辆的部分制动来执行避碰控制,所述第二阈值小于所述第一阈值。

用于辅助车辆驾驶的所述方法还可以包括以下步骤:如果确定所述第一障碍物和所述第三障碍物之间的相似度大于第三阈值,则发送用于生成警告信号的控制信号。

根据另一示例性实施方式的另一方面,一种车辆的驾驶员辅助系统包括:一个或更多个传感器,所述一个或更多个传感器被配置为获取所述车辆外部的区域的感测数据;以及控制器,该控制器包括被配置为处理所述感测数据的至少一个处理器。所述控制器被配置为基于所获取的感测数据来识别朝向所述车辆的行驶车道移动的第一对象,并且在所述一个或更多个传感器对所述第一对象的感测被中断之后,确定用于避免与所述第一对象碰撞的避碰响应,基于所获取的感测数据来识别朝向所述车辆的行驶车道移动的第三对象,以及响应于确定所识别到的第三对象与所述第一对象之间的相似度,基于用于避免与所述第一对象碰撞的所述避碰响应来执行避碰控制。

根据另一示例性实施方式的另一方面,一种驾驶员辅助方法包括以下步骤:基于车辆的感测所述车辆外部的区域的一个或更多个传感器所获取的感测数据来识别朝向所述车辆的行驶车道移动的第一对象;在所述一个或更多个传感器对所述第一对象的感测被中断之后,确定用于避免与所述第一对象碰撞的避碰响应;以及基于所获取的感测数据来识别朝向所述车辆的行驶车道移动的第三对象。响应于确定所识别到的第三对象和第一对象之间的相似度,基于用于避免与第一对象碰撞的避碰响应来执行避碰控制。

附图说明

从以下结合附图对示例性实施方式的描述中,本公开的这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解,其中:

图1是根据本公开的一个实施方式的车辆的框图;

图2是根据本公开的一个实施方式的用于辅助车辆驾驶的设备的框图;

图3是示出根据本公开的实施方式的在用于辅助车辆驾驶的设备中使用的前视相机和雷达传感器的视场/感测的概念图;

图4a和图4b示出了根据本公开的一个实施方式的前置雷达的横向角分辨率;

图5a和图5b示出了根据本公开的一个实施方式的用于辅助车辆驾驶的方法的流程图;

图6示出了用于辅助车辆驾驶的设备识别第一障碍物的情况;

图7示出了第一障碍物的识别被中断的情况;

图8示出了在第一障碍物的识别被中断之后未识别到第三障碍物的情况;

图9和图10示出了第一障碍物和第三障碍物之间的相似度相对较低的情况;

图11示出了第一障碍物和第三障碍物之间的相似度相对较高的情况。

具体实施方式

现在将详细地参考本公开的实施方式,其示例在附图中被示出,其中相同的附图标记始终表示相同的元件。本说明书没有描述本公开的实施方式的所有元件,因为可以省略本领域公知的元件的详细描述或对基本相同的配置的冗余描述。

这里使用的术语“单元、模块、构件和块”可以使用软件或硬件组件来实现。根据一个实施方式,多个“单元、模块、构件或块”也可以使用单个元件来实现,并且一个“单元、模块、构件或块”可以包括多个元件。当实现为软件时,被描述为由单元、模块、构件或块执行的功能可以由一个或更多个处理器执行,所述一个或更多个处理器执行存储在通信上连接到处理器的非暂时性记录介质中的机器可读指令。

在整个说明书中,当一个元件被称为“连接到”另一元件时,它可以直接或间接地连接到另一元件,并且“间接连接到”包括经由无线通信网络连接到另一元件。

而且,应当理解,术语“包括”和“具有”旨在指示存在在说明书中公开的元件,并且不旨在排除可以存在或可以添加一个或更多个附加元件的可能性。

这里使用的术语“第一、第二和第三”可以用于将一个元件与另一个元件区分开,并且这些元件不限于此。

在此使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,并不旨在限制。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”同样旨在包括多数形式,除非上下文另外进行了明确指示。

现在将详细地参考本公开的示例性实施方式,其示例在附图中被示出,其中相同的附图标记始终表示相同的元件。进行的顺序不限于附图中的顺序,除非明确地描述了进行的顺序。

在整个说明书中,术语“障碍物”可以是指可能与车辆碰撞的任何物体,并且可以包括诸如其它车辆、行人、骑车人等这样的移动物体以及诸如树木、路灯和建筑物这样的非移动或静止物体。

在整个说明书中,术语“横向方向”可以是指与车辆的移动方向垂直的方向,而术语“纵向方向”可以是指与车辆的移动方向平行的方向。

下文中,将参照附图详细地描述本公开的实施方式。

图1是根据本公开的一个实施方式的车辆的框图。根据示例性实施方式的车辆1可以是响应于驾驶员的驾驶控制或命令而行驶的车辆,或者可以是自主地行驶到目的地的自主车辆。

参照图1,车辆1可以包括发动机10、变速器20、制动装置30和转向装置40。

发动机10可以包括至少一个气缸和至少一个活塞,并且可以产生驱动车辆1所需的动力。变速器20可以包括多个齿轮,并且可以将由发动机10产生的动力传递到车辆1的车轮。制动装置30可以通过车轮上的摩擦力使车辆1减速或停止。制动装置30可以包括一个或更多个制动垫和制动蹄,用于使车辆1减速或停止。转向装置40可以改变车辆1的行驶方向。

车辆1可以包括多个电子组成元件。例如,车辆1还可以包括发动机管理系统(ems)11、也被称为变速器控制单元(tcu)或变速器管理系统(tms)21的变速器控制器、也被称为电子制动控制模块(ebcm)31的电子制动控制器、电子动力转向(eps)装置41、车身控制模块(bcm)以及包括在驾驶员辅助系统(das)中的用于辅助车辆100的驾驶的设备。

ems11可以响应于来自加速踏板的驾驶员加速意图或来自驾驶员辅助系统(das)100的请求信号来控制发动机10。例如,ems11可以控制发动机10的转矩。

tms21可以响应于由变速杆激活的驾驶员换档命令和/或车辆1的驱动速度来控制变速器20。例如,tms21可以调整或调节从发动机10到车辆1的车轮的变速比。

电子制动控制模块(ebcm)31可以响应于来自制动踏板的驾驶员制动意图或车轮打滑或来自驾驶员辅助系统(das)100的请求信号来控制制动装置30。例如,ebcm31可以响应于在车辆1的制动模式中检测到的车轮打滑而暂时释放车轮制动,从而实现防抱死制动系统(abs)。ebcm31可以响应于在车辆1的转向模式中检测到的过度转向和/或不足转向而选择性地释放车轮制动,从而实现电子稳定性控制(esc)。

另外,ebcm31可以响应于通过车辆行驶检测到的车轮打滑而暂时制动车轮,从而实现牵引控制系统(tcs)。

电子动力转向(eps)装置41可以响应于来自方向盘的驾驶员转向意图而辅助转向装置40,使得eps装置41可以辅助驾驶员容易地操纵方向盘。例如,eps装置41可以以如下方式辅助方向盘40:在车辆1的低速行驶模式或驻车模式下转向力减小,而在车辆1的高速行驶模式下转向力增大。eps装置41还可以可选地响应于来自驾驶员辅助系统(das)100的请求信号来控制转向装置40。

车身控制模块51可以控制能够为驾驶员提供用户便利或保证驾驶员安全的各种电子组件。例如,车身控制模块51可以控制头灯(前灯)、雨刷、仪表或其它组合仪表、多功能开关、转向信号指示器等。

用于辅助车辆驾驶的设备100可以辅助驾驶员容易地操纵(例如,驾驶、制动和转向)车辆1。例如,das100可检测车辆1(即,主车辆)的周边环境(例如,周边车辆、行人、骑车人、车道、交通标志等),并可响应于检测到的周边环境而执行车辆1的驾驶、制动和/或转向。

上述电子组件可以通过车辆通信网络(nt)彼此通信。例如,电子组件可以通过以太网、面向媒体的系统传输(most)、flexray、控制器区域网络(can)、本地互连网络(lin)等执行数据通信。例如,das100可以通过车辆通信网络(nt)分别向ems11、ebcm31和eps装置41发送驱动控制信号、制动信号和转向信号。

下面将参照图2和图3更详细地描述用于辅助车辆驾驶的设备100的元件。

图2是根据本公开的一个实施方式的用于辅助车辆驾驶的设备的框图,图3是示出根据本公开的一个实施方式的在用于辅助车辆驾驶的设备中使用的前视相机和雷达传感器的视场/感测的概念图。

根据本公开的实施方式的用于辅助车辆驾驶的设备100可以包括图像获取装置,该图像获取装置可以包括一个或更多个传感器,诸如安装到车辆1并具有前视野的前视相机。图像获取装置可以附加地或另选地包括一个或更多个另选图像传感器,诸如电荷耦合装置(ccd)、cmos图像传感器或包括光电二极管的光传感器。用于辅助车辆驾驶的设备100还可以包括雷达传感器102,该雷达传感器102安装到车辆1并且被配置为获得车辆1周围的雷达数据。

前视相机110可以安装在车辆1的挡风玻璃处。

前视相机110可以捕获在车辆1前方延伸的前方区域的图像,并且可以获取车辆1的前视图像数据。车辆1的前视图像数据可以包括关于位于车辆1前方延伸的前方区域中的周边车辆、行人、骑车人或车道的位置的信息。

前视相机110可以包括多个镜头和多个图像传感器。每个图像传感器可以包括多个光电二极管,以将光转换为电信号,并且光电二极管可以以二维(2d)矩阵布置。

包括前视相机110的图像获取装置可以电联接到处理器141或控制器140。例如,包括前视相机110的图像获取装置可以通过车辆通信网络(nt)、硬件或印刷电路板(pcb)连接到控制器140。

包括前视相机110的图像获取装置可以将车辆1的前视图像数据发送到控制器140。

雷达传感器102可以包括前置雷达120和多个角雷达130,前置雷达120具有朝向车辆1前方区域的感测场(fos)120a,角雷达130具有朝向车辆131a、132a、133a、134a周围的感测场。前置雷达120可以安装在例如车辆1的格栅或保险杠上。

前置雷达120可以包括用于将发射(tx)波发射到车辆1前方的区域的发射(tx)天线(或发射(tx)天线阵列)以及用于接收从位于fos中的任何物体反射的波的接收(rx)天线(或接收(rx)天线阵列)。

前置雷达120可以不仅从接收自tx天线的tx波而且从接收自rx天线的反射波获得前置雷达数据。

前置雷达数据不仅可以包括关于主车辆1与位于主车辆1的前方区域中的周边车辆(或行人或骑车人或其它前方对象或障碍物)之间的距离的信息,而且可以包括关于周边车辆、行人、骑车人或障碍物的速度的信息。

前置雷达120可以基于tx波和反射波之间的相位差(或时间差)来计算主车辆1与任何对象或障碍物之间的相对距离,并且可以基于tx波和反射波之间的频率差来计算对象或障碍物的相对速度。

例如,前置雷达120可以通过车辆通信网络(nt)、硬件或pcb联接到控制器140。前置雷达120可以将前置雷达数据发送到控制器140。

稍后将参照图4a和图4b描述关于前置雷达的横向分辨率的更多细节。

多个角雷达130可以包括安装在车辆1的右前侧的第一角雷达131、安装在车辆1的左前侧的第二角雷达132、安装在车辆1的右后侧的第三角雷达133以及安装在车辆1的左后侧的第四角雷达134。多个角雷达130的工作原理与上述前置雷达的工作原理相同。

第一角雷达131可以包括朝向车辆1的右前区域的感测场(fos)131a,如图3所示。例如,第一角雷达131可以安装到车辆1的前保险杠的右侧。第二角雷达132可以包括朝向车辆1的左前区域的fos132a,并且可以安装到例如车辆1的前保险杠的左侧。第三角雷达133可以包括朝向车辆1的右后区域的fos133a,并且可以安装到例如车辆1的后保险杠的右侧。第四角雷达134可以包括朝向车辆1的左后区域的fos134a,并且可以安装到例如车辆1的后保险杠的左侧。

第一角雷达131、第二角雷达132、第三角雷达133和第四角雷达134中的每一个可以通过例如车辆通信网络nt、硬件或pcb连接到控制器140。第一角雷达131、第二角雷达132、第三角雷达133和第四角雷达134可以分别向控制器140发送第一角雷达数据、第二角雷达数据、第三角雷达数据和第四角雷达数据。

控制器140可以包括处理器141和存储器142。

处理器141可以处理前视相机110的前视图像数据、前置雷达120的前置雷达数据和多个角雷达130的角雷达数据,并且可以生成控制制动系统32的制动信号和控制转向系统42的转向信号。例如,处理器141可以包括用于处理前视相机110的前视图像数据的图像处理器、用于处理由雷达120和130检测到的雷达数据的数字信号处理器,和/或用于生成制动信号和转向信号的微控制单元(mcu)。

即,处理器141可以连接到前视相机和雷达传感器102中的至少一个,以检测障碍物并且执行车辆1的避碰控制。在这种情况下,避碰控制可以意指通过生成用于控制车辆1的制动系统32和转向系统42的制动信号和转向信号来控制车辆1。

对于上述功能,处理器141可以包括:图像处理器,其用于处理前视相机110的前视图像数据;数字信号处理器,其用于处理由雷达120和130检测到的雷达数据;和/或微控制单元(mcu),其用于生成制动信号和转向信号。

处理器141可以基于前视相机110的前方图像数据和/或前置雷达120的前置雷达数据来检测车辆1前方的障碍物(例如,其它车辆、行人、骑车者、建筑物等)。

具体地,处理器141可以基于前置雷达120的前置雷达数据来获得车辆1前方的障碍物的位置信息(距离和方向)和速度信息(相对速度)。处理器141可以基于前视相机110的前方图像数据来确定车辆1前方的障碍物的位置信息(方向)和类型信息(例如,障碍物是另一车辆还是行人还是骑车人或者是否是路边石、护栏、路边树、街灯等)。

另外,处理器141可以将通过前方图像数据检测到的障碍物与通过前置雷达数据检测到的障碍物进行匹配,并且基于匹配结果来获得前方障碍物的类型信息、位置信息和速度信息。

处理器141可以基于前方障碍物的类型信息、位置信息和速度信息生成用于避免与前方障碍物碰撞的避碰路径。

例如,处理器141可以识别从车辆1的行驶车道dl的外侧沿横向方向接近的第一障碍物,并且计算用于避免车辆1与第一障碍物之间的碰撞的避碰路径。另外,处理器141可以将计算出的避碰路径和第一障碍物的信息存储在存储器142中和/或将该信息发送到存储装置150。

另外,如果车辆1和障碍物之间存在碰撞的可能性,则处理器141可以发送用于生成警告信号的控制信号,并且将该控制信号发送到通知单元160。

存储器142可以存储使得处理器141能够处理图像数据所需的程序和/或数据,可以存储处理器141处理雷达数据所需的程序和/或数据,并且可以存储处理器141生成制动信号和/或转向信号或执行本文中描述的其它功能所需的程序和/或数据。

存储器142可以临时地存储从前视相机110接收到的图像数据和/或从雷达120和130接收到的雷达数据,并且处理处理器141的图像数据和/或雷达数据。存储器142还可以临时地存储处理后的图像数据和处理后的雷达数据。例如,存储器142可以临时地存储从车辆1的行驶车道dl的外侧沿横向方向接近的第一障碍物和用于避免与第一障碍物碰撞的避碰路径的信息。

存储器142可以是非暂时性存储器,并且不仅可以包括诸如静态随机存取存储器(sram)或动态随机存取存储器(dram)这样的易失性存储器,而且可以包括诸如闪存、只读存储器(rom)或可擦除可编程只读存储器(eprom)等这样的非易失性存储器。

存储装置150可以接收并存储关于避碰路径和第一障碍物的信息,诸如由处理器141计算以避免与第一障碍物碰撞的避碰路径。

避碰路径可以具体是指用于执行车辆1的避碰控制的控制计划,并且可以包括用于车辆1的碰撞避免的转向控制量和其定时信息以及制动控制量和其定时信息。

这样的存储装置150可以使用非易失性存储器装置(诸如高速缓存、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)和闪存)以及随机存取存储器(ram)或易失性存储器装置(诸如存储器、诸如硬盘驱动器(hdd)、cd-rom这样的存储介质)中的至少一个来实现,但不限于此。

存储装置150可以是被实现为与上述关于控制器的处理器141分离的芯片的存储器,或者可以被实现为具有处理器141的单个芯片。

通知单元160可以响应于控制器的控制信号来向用户输出警告信号。用于此目的的通知单元160可以包括声音输出单元161和显示器162,声音输出单元161包括用于根据控制器的控制信号来输出用于防止与障碍物碰撞的警告声音的扬声器,显示器162用于根据控制器的控制信号来输出用于防止与障碍物碰撞的警告图像。

下面将参照图4a和图4b更详细地描述雷达传感器102。图4a和图4b示出了根据本公开的一个实施方式的前置雷达的横向角分辨率。

前置雷达120以及第一角雷达131和第二角雷达132可以是比lidar传感器便宜的低成本雷达,并且可以是mrr-20型、lrr-20型或lrr-30型的雷达。

前置雷达120以及第一角雷达131和第二角雷达132可以是相同型号的雷达或不同型号的雷达。

此外,前置雷达120可以是具有比第一角雷达131和第二角雷达132高的横向角分辨率的雷达。

如图4a所示,当包括在雷达传感器102中的前置雷达120是lrr-20型的雷达时,前置雷达120具有八个接收通道,各个接收通道具有5度或更小的横向角分辨率。可以通过通道来检测距离为200m或更远的障碍物的位置。即,前置雷达120可以通过八个接收通道来检测障碍物的正确方向。

另外,当前置雷达120是lrr-30型雷达时,前置雷达120可以具有2.5度或更小的横向角分辨率。

如图4b所示,当前置雷达120是mrr-20型的雷达时,前置雷达120具有四个接收通道,各个接收通道具有10度或更小的横向角分辨率。可以检测存在于例如约160m的距离处的障碍物的位置。

用于控制制动系统32和转向系统42以防止与障碍物碰撞的雷达传感器102可以仅包括前置雷达120。在这种情况下,前置雷达120可以具有多个接收通道,并且输出与通过所述多个接收通道中的至少一个接收到的障碍物的检测信号对应的障碍物的位置信息。

这里的多个接收通道可以接收由各个区域中的障碍物反射的无线电波,所述各个区域以与作为中心点的车辆1前部的中心成预定角度划分。

即,前置雷达120可以通过具有预定角分辨率的多个接收通道当中的检测到障碍物的接收通道来检测障碍物的方向。

根据实施方式的雷达传感器102可以被lidar(光检测和测距)传感器替换或者与lidar传感器组合,其中lidar传感器是使用激光雷达原理的非接触距离检测传感器。

在下文中,将参照图5a、图5b和图6至图11描述使用用于辅助车辆100的驾驶的设备的每个组件的避碰控制过程。

图5a和图5b是根据本公开的一个实施方式的用于辅助车辆驾驶的方法的流程图。图5a和图5b将参照图6至图11进行描述。

参照图5a,前视相机110可以获取车辆1的前方图像数据,并且雷达传感器102可以获取车辆1周围的雷达数据。控制器140可以接收车辆1的前方图像数据和车辆1周围的雷达数据中的至少一个(1000)。

控制器140可以基于接收到的车辆1前方的图像数据和车辆1周围的雷达数据中的至少一个来识别从车辆的行驶车道dl外侧横向地接近行驶车道的第一障碍物ob1(1100)。在这种情况下,第一障碍物ob1可以对应于在横向方向上移动的行人、骑车人或另一车辆。

详细地,控制器140可以将在图像数据和雷达数据中的至少一个中检测到的障碍物当中的横向速度大于预定速度(例如,最小横向速度阈值)的障碍物识别为第一障碍物ob1。例如,控制器140可以将横向速度为1m/s或更大的障碍物识别为第一障碍物ob1。这是因为与横向速度小于预定速度的障碍物碰撞是不可能的。

另外,控制器140可以将到车辆1正在行驶的行驶车道dl的估计到达时间(eta)小于预定eta阈值时间的障碍物识别为第一障碍物ob1。例如,控制器140可以将到行驶车道dl的eta在5秒内(例如,小于或等于5秒)的障碍物识别为第一障碍物ob1。这是因为当障碍物到达行驶车道dl的估计时间长时,与横向速度大于预定速度的障碍物碰撞的概率或可能性相对低。

此外,控制器140可以基于车辆1的纵向速度以及在图像数据和雷达数据中的至少一个中检测到的障碍物来确定所检测到的障碍物与车辆1之间的碰撞时间(ttc),并且可以将与车辆1的ttc小于预定ttc阈值时间的障碍物识别为第一障碍物ob1。例如,控制器140可以将与车辆1的ttc的在5秒内(例如,小于或等于5秒)的障碍物识别为第一障碍物ob1。这是因为与具有长的与车辆1的估计碰撞时间的障碍物碰撞的概率或可能性相对低。ttc阈值可以与eta阈值相同或不同。

为了准确且合理地识别在横向方向上移动并且可能与车辆1碰撞的第一障碍物ob1,控制器140可以在图像数据和雷达数据中的至少一个中检测到的障碍物当中执行预选。在一个实施方式中,只有横向速度大于预定速度、到行驶车道dl的eta小于预定eta阈值时间并且与车辆1的ttc小于预定ttc阈值时间的障碍物被识别为第一障碍物ob1。通过识别与车辆1碰撞概率高的第一障碍物ob1,可以实现整个避碰控制的稳定性。

如图6所示,控制器140可以识别在图像数据和雷达数据中的至少一个中检测到的障碍物pd1、pd2、ob1和ob2当中的横向速度大于预定速度、到车辆的行驶车道dl的eta小于预定eta阈值时间并且与车辆1的ttc小于预定ttc阈值时间的障碍物ob1。

此后,控制器140可以确定用于避免车辆1与第一障碍物ob1之间的碰撞的避碰路径(1200),并且存储所确定的避碰路径和第一障碍物ob1的信息(1300)。此时,避碰路径可以包括用于执行车辆1的避碰控制的控制计划。此外,第一障碍物ob1的信息可以包括第一障碍物ob1的横向速度、面积(或尺寸)和颜色中的至少一个。

控制器140可以将避碰路径和第一障碍物ob1的信息存储在存储器142中,或者将该信息发送到存储装置150。

通常,当预计第一障碍物ob1和车辆1之间的碰撞时,控制器140可以基于所存储的避碰路径来执行避碰控制。然而,如果确保了车辆1和第一障碍物ob1之间的能见度,则不会预计车辆1和第一障碍物ob1之间的碰撞,因为诸如行人这样的第一障碍物ob1将停止在横向方向上移动。

然而,如图7所示,当存在位于第一障碍物ob1和车辆1之间从而遮挡视野的第二障碍物ob2时,车辆1可能无法确保或保持第一障碍物ob1的视野,并且第一障碍物ob1也可能无法确保或保持车辆1的视野。这样,可能增加了碰撞的风险。在这种情况下,第二障碍物ob2可以是指能够遮挡车辆1的视野的任何对象,诸如停放在路肩上的另一车辆、建筑物、路边树、墙壁等。

具体地,安装到车辆1的前视相机110以及车辆1中的驾驶员可以获得第一障碍物ob1被第二障碍物ob2遮挡的图像数据。类似地,安装到车辆1的雷达传感器102可以仅获得从第二障碍物ob2反射的雷达数据,但是因此不能获得从第一障碍物ob1反射的雷达数据。

在图7所示的情况下,未被装配有本文中所描述的能力的车辆的避碰系统在第一障碍物ob1被第二障碍物ob2遮挡时可能不再识别、观察或跟踪第一障碍物ob1,并且因此仅可以当第一障碍物ob1完成沿横向方向在第二障碍物ob2后面经过并且出现或重新进入车辆的视野时,重新激活避碰系统对第一障碍物ob1的识别。结果,避碰系统的激活定时可能迟并且不准确的。

然而,如稍后将描述的,根据本公开,控制器140可以将针对第一障碍物ob1的避碰路径存储在存储器142中,或者可以将避碰路径传送并存储到存储装置150,使得控制器140可以在第一障碍物ob1随着其继续沿横向方向移动在第二障碍物ob2后面经过再次出现或再次进入车辆1的视野时快速且准确地执行车辆1的避碰控制。

另外,控制器140可以将第一障碍物ob1的信息存储在存储器142中,或者可以将第一障碍物ob1的信息传送并存储到存储装置150。控制器140可以通过将第一障碍物ob1的信息和第三障碍物ob3的信息进行比较来确保执行避碰控制的可靠性。

根据控制器140的实施方式,在第一障碍物ob1的识别、感测或监视被位于第一障碍物ob1和车辆1之间的第二障碍物ob2中断或遮挡(1310中的是)之后,当辨别或识别到沿横向方向在第二障碍物ob2后面经过的第三障碍物ob3(1320中的是)时,控制器140可以基于确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度基于存储在存储装置150和/或存储器142中的避碰路径执行车辆的避碰控制(1400)。

在这些方面,新识别到的第三障碍物ob3可以是与第一障碍物ob1相同的障碍物或者可以是不同的障碍物。通常,第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的区别基于雷达传感器102和/或前视相机110检测到障碍物时的时间点:在步骤1100识别到的障碍物可以被称为第一障碍物ob1,而在步骤1320识别到的相同或不同的障碍物可以被称为第三障碍物ob3,即使这些障碍物可以彼此相同或不同。

另外,在第一障碍物ob1的识别被位于第一障碍物ob1和车辆1之间的第二障碍物ob2中断(1310)之后,控制器140可以不基于所存储的避碰路径执行避碰控制,并且如果在车辆1在纵向方向上超过第二障碍物ob2(1330中的是)之前没有识别到第三障碍物ob3,则控制器140可以结束处理(1320中的否)。这是因为如果在车辆1在纵向方向上超过第二障碍物ob2之前没有识别到第三障碍物ob3,则由于没有与可能与车辆1碰撞的第一障碍物ob1匹配的障碍物,所以不需要基于所存储的避碰路径执行避碰控制。

即,如果在车辆1在纵向方向上超过第二障碍物ob2之前识别到第三障碍物ob3,则控制器140可以仅基于所存储的避碰路径执行避碰控制。在这方面,当确定车辆1的驾驶员座椅部分完全超过第二障碍物ob2时,控制器140可以确定车辆1已经在纵向方向上超过第二障碍物ob2。

例如,如图8所示,如果当车辆1在纵向方向上超过第二障碍物ob2时控制器140没有识别到第三障碍物ob3,则控制器140可以确定第一障碍物ob1没有在第二障碍物ob2后面经过以再次出现在车辆的车道中,并且可以不基于所存储的避碰路径执行避碰控制。

当控制器140识别到第三障碍物ob3(1320中的是)时,控制器140可以将存储在存储装置150和/或存储器142中的第一障碍物ob1的信息与识别到的第三障碍物ob3的信息进行比较,并且可以通过将两个障碍物ob1和ob3的信息进行比较来确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度。

例如,控制器140可以将第一障碍物ob1和第三障碍物ob3各自的横向速度、面积(或尺寸)和颜色中的至少一个进行比较,以确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度。在这种情况下,第三障碍物ob3可以是指在第二障碍物ob2后面识别到的所有障碍物,并且可以是指所有移动对象,诸如行人和骑车人。

基于由雷达传感器102获得的雷达数据确定相似度的方法可以包括基于从各个障碍物反射的无线电波的频率差来确定各个障碍物的横向速度,以及将障碍物的横向速度进行比较以计算相似度。另外,存在一种将各个障碍物的面积进行比较并且基于从各个障碍物反射的无线电波的反射率来计算相似度的方法,但不限于此。

如参照图4a和图4b所描述的,根据示例性实施方式的用于辅助车辆驾驶的设备100包括雷达传感器102,该雷达传感器102具有改进的横向分辨率,从而能够改进反射率以精确地计算各个障碍物的面积。

基于由前视相机110获得的前向图像数据来计算相似度的方法可以包括将各个障碍物的横向速度进行比较的方法、基于图像数据中的各个障碍物的尺寸来对各个障碍物的面积进行比较的方法以及将各个障碍物的外观(诸如颜色)进行比较的方法,但不限于此。

如图9所示,当在第一障碍物ob1的识别被中断之后控制器140识别到第三障碍物ob3时,控制器140可以确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度,并且可以根据所确定的相似度基于所存储的避碰路径执行避碰控制。

例如,当第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度大于第一阈值时,控制器140可以根据所存储的避碰路径基于完全制动来执行避碰控制。完全制动可以意指利用制动装置30的最大制动量的80%或更多的制动量来制动车辆1。

当第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度小于第一阈值并且大于第二阈值时,控制器140可以根据所存储的避碰路径基于部分制动来执行避碰控制,其中第二阈值小于第一阈值。部分制动可以意指利用小于制动装置30的最大制动量的80%的制动量来制动车辆1。

另外,当第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度大于第三阈值时,控制器140可以根据所存储的避碰路径向通知单元160发送用于生成警告信号的控制信号,第三阈值小于第二阈值。即,当相似度大于第三阈值时,可以通过向驾驶员通知碰撞的风险来防止碰撞。

参照图9,可以确认第一障碍物ob1和第三障碍物ob3是不同种类的障碍物。即,第一障碍物ob1被显示为男性行人,第三障碍物ob3被显示为女性行人。对于男性行人和女性行人,面积(或尺寸)将不同,并且如果他们不同地穿着,则颜色将不同。即,控制器140可以确定在第一阈值以下的男性行人和女性行人之间的相似度,除非存在特殊情况。

例如,如果女性行人的横向速度(例如,ob3)与所存储的男性行人(例如,ob1)的横向速度相似,则可以在第一阈值之上计算相似度。

在这种情况下,控制器140可以基于存储在存储装置150和/或存储器142中的避碰路径利用完全制动来执行避碰控制。

换句话说,如果即使障碍物的类型不同,相似度也高,则可以通过利用预先存储的避碰路径来执行快速且准确的避碰控制。

参照图10,可以确认第一障碍物ob1和第三障碍物ob3是相同类型的障碍物。即,第一障碍物ob1是在相对于车辆1的视野被第二障碍物ob2遮挡之前感测到的男性行人,而第三障碍物ob3是在从第二障碍物ob2后面出现之后确保其可见性之后感测到的相同的男性行人。

图10示出了男性行人识别到车辆1的存在并且降低其横向速度以不完全超过第二障碍物ob2的情况。

在这种情况下,尽管第一障碍物ob1和第三障碍物ob3是相同的男性行人,但是由于男性行人被第二障碍物ob2部分地遮挡并且仅部分地暴露于车辆1的视野,所以面积不同,并且行人的横向速度也不同。因此,控制器140可以确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度相对低。

参照图11,与图10一样,可以确认第一障碍物ob1和第三障碍物ob3是相同类型的障碍物,其中,第一障碍是在相对于车辆1的视野被第二障碍物ob2遮挡之前感测到的男性行人,而第三障碍物ob3是在从第二障碍物ob2后面出现之后确保其视野之后感测到的相同的男性行人。

然而,与图10不同,图11示出了男性行人完全超过第二障碍物ob2而没有察觉车辆1的存在并且没有降低横向速度的状态。

在这种情况下,控制器140可以确定第一障碍物ob1和第三障碍物ob3之间的相似度等于或大于第一阈值,并且控制器140可以在车辆1完全制动的情况下基于存储在存储装置150和/或存储器142中的避碰路径来执行避碰控制。

上述实施方式可以以存储能够由计算机系统执行的命令的记录介质的形式来实现。命令可以以程序代码的形式存储在非暂时性记录介质上。当命令由处理器141执行时,由命令生成程序模块,使得所公开的实施方式的操作可以由驾驶员辅助系统执行。记录介质可以被实现为计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质包括存储计算机系统可读的数据的所有种类的记录介质。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。

尽管已经示出并描述了本公开的一些实施方式,但是本领域技术人员应当理解,可以在不脱离本公开的原理和精神的情况下对这些实施方式进行改变,本公开的范围由权利要求及其等同物限定。

根据用于辅助车辆驾驶的设备100及其方法的示例性实施方式,当被停放在路肩或结构上的另一车辆遮挡的行人突然出现在车辆的视野中时,车辆可以执行适当的避碰控制。

此外,车辆可以通过确定行人的相似度并且针对各个相似度执行不同的控制来防止不必要的避碰控制,以确保避碰控制系统的可靠性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月6日提交的韩国专利申请no.10-2020-0001248的优先权和权益,该韩国专利申请通过引用方式完整地并入本文中。

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