车辆和控制该车辆的方法与流程

本公开内容涉及一种车辆和控制该车辆的方法。

背景技术：

在本部分中的陈述仅提供与本公开内容有关的背景技术信息，并且可能不构成现有技术。

通常，辅助驱动设备提供这样一种功能，该功能使用自适应巡航控制(ACC)在纵向方向上辅助车辆控制，或使用车道偏离警报系统(LDWS)或车道保持辅助系统(LKAS)在横向方向上辅助车辆控制。

最近，已研发了在没有驾驶员干涉的情况下，用于在纵向或横向方向上自动控制车辆的自主驾驶车辆。

同时，在沿纵向方向控制车辆中，由于前方车辆的高度改变，可能出现错误地感测车辆与前方车辆之间的距离并且该距离与实际距离不同的情况。

技术实现要素：

本公开内容提供一种车辆和控制该车辆的方法，该车辆能够根据前方车辆的高度来调整主体车辆与前方车辆之间的距离。

本公开内容的另外方面将在以下的说明书中部分地进行阐述，并且一部分将从以下说明书中变得显而易见，或者可通过本公开内容的实践而得知。

根据本公开内容的一方面，一种车辆包括距离传感器和处理器，该处理器从通过距离传感器获得的数据中确定前方车辆的数据，并且当所确定的数据的纵向离差值(dispersion value)等于或大于预定的参考值时，则保持与前方车辆的距离等于或大于预定的距离。

处理器可计算从距离传感器到前方车辆的数据点的平均距离，并且基于该平均距离计算前方车辆的数据的纵向离差值。

处理器可计算从距离传感器到前方车辆的数据点的平均距离，并且当前方车辆的最接近于距离传感器的数据点与平均距离之间的距离等于或大于预定的参考距离时，则保持与前方车辆的距离等于或大于预定的距离。

处理器可计算当离差值减少到小于预定的参考值时与前方车辆的距离，并且当离差值等于或大于预定的参考值时，则保持与前方车辆的距离等于或大于所计算的距离。

距离传感器可包括多层光探测及测距(多层激光雷达)设备。

处理器可估计主体车辆的轨迹，并且确定位于所估计的轨迹上的车辆是前方车辆。

处理器可使用通过距离传感器感测的数据来确定主体车辆所行驶的车道，并且确定在所确定的车道上或进入所确定的车道的正在行驶的车辆是前方车辆。

车辆可以进一步包括驱动设备，该驱动设备驱动车辆，这样使得当所确定的数据的离差值等于或大于预定的参考值时，则保持与前方车辆的距离等于或大于预定的距离。

根据本公开内容的另一方面，车辆包括距离传感器和处理器，该处理器基于通过距离传感器获得的数据来确定前方车辆的高度是否等于或大于预定的车辆高度，并且当前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度时，则保持与前方车辆的距离等于或大于预定的距离。

处理器从通过距离传感器获得的数据中可确定前方车辆的数据，并且当所确定数据的纵向离差值等于或大于预定的参考值时，则确定前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度。

处理器可计算从距离传感器到前方车辆的数据点的平均距离，并且基于该平均距离计算前方车辆的数据的纵向离差值。

处理器可计算从距离传感器到前方车辆数据的数据点的平均距离，并且当前方车辆的最接近于距离传感器的数据点与平均距离之间的距离等于或大于预定的参考距离时，则确定前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度。

根据本公开内容的另一方面，一种控制车辆的方法包括：使用通过距离传感器获得的数据来确定前方车辆，确定所确定的前方车辆的高度是否等于或大于预定的车辆高度，并且当前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度时，则保持与前方车辆的距离等于或大于预定的距离。

确定所确定的前方车辆的高度是否等于或大于预定的车辆高度可包括：计算前方车辆的数据的纵向离差值，以及当所计算的纵向离差值等于或大于预定的参考值时，则确定前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度。

前方车辆数据的纵向离差值的计算可包括：计算从距离传感器到前方车辆的数据点的平均距离，以及基于该平均距离计算前方车辆的数据的纵向离差值。

确定前方车辆的高度是否等于或大于预定的车辆高度可包括：当前方车辆的最接近于距离传感器的数据点与平均距离之间的距离等于或大于预定的参考距离时，则确定前方车辆的高度等于或大于预定的车辆高度。

使用通过距离传感器获得的数据来确定前方车辆可包括：估计主体车辆的轨迹，以及确定位于所估计的轨迹上的车辆是前方车辆。

使用通过距离传感器获得的数据来确定前方车辆可包括：使用通过距离传感器感测的数据来确定主体车辆所行驶的车道，并且确定在所确定的车道上或进入所确定的车道的正在行驶的车辆是前方车辆。

进一步的适用范围将从本文提供的描述中变得显而易见。应当理解的是，描述和特定实例是旨在仅用于示例性的目的并且不旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

为了可以充分理解本公开内容，现在将参考附图，通过实例的方式给出描述本公开内容的多种形式，附图中：

图1是示出了根据本公开内容的车辆的外部的视图；

图2是示出了根据本公开内容的车辆的内部的构造的视图；

图3是根据一实施方式的车辆的控制框图；

图4A和图4B是示出了根据一实施方式的通过车辆识别的与具有大高度的车辆的距离的概念视图；

图5A和图5B示出了根据一个实施方式的通过车辆的距离传感器感测的数据的视图；

图6A和图6B各自是示出了根据一个实施方式的通过车辆的距离传感器感测数据分布的平均值和离差的视图；

图7是示出了当根据一个实施方式的车辆与前方车辆之间的距离等于或大于预定的距离时通过距离传感器感测的数据的视图；以及

图8为示出根据一个实施方式的控制车辆的方法的流程图。

本文所描述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的并且不旨在限制本公开内容、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的参考标号表示相同或相应部分和特征。

图1是示出了根据一个实施方式的车辆的外部的视图，并且图2是示出了根据一个实施方式的车辆的内部的构造的视图。

参考图1，根据本公开内容的一个实施方式的车辆100包括：形成车辆100的外部的车体1、使车辆100移动的车轮51和52、使车轮51和52旋转的驱动设备80、从外部遮蔽车辆100的内部的车门71、在车辆100内将车辆100的前方视野提供给驾驶员的前玻璃30以及将车辆100的后方视野提供给驾驶员的侧视镜81和82。

车轮51和52包括设置在车辆100的前部的前车轮51和设置车辆100的后部的后车轮52。

驱动设备80将旋转动力提供给前车轮51或后车轮52，这样使得车体1在向前方向或向后方向上移动。驱动设备80可包括燃烧矿物燃料以产生旋转动力的发动机或者接收来自电容器(未示出)的功率以产生旋转动力的电动机。

车门71被设置在车体1的左侧和右侧。当打开车门71时，驾驶员可进入车辆100，并且当关闭车门71时，车辆100的内部与外部隔离。

在车体1的前方上侧设置有称作挡风玻璃的前玻璃30。车辆100内的驾驶员能够通过前玻璃30看到车辆100的前方视野。此外，侧视镜81和82包括设置在车体1的左侧上的左侧视镜81和设置在车体的右侧上的右侧视镜82。在车辆100内的驾驶员能够通过侧视镜81和82目视检查车辆100的横向方向和后方方向上的情况。

另外，车辆100可包括多种传感器，多种传感器感测车辆100附近的障碍物以支持驾驶员用于识别车辆100附近的情况。此外，车辆100可包括能够感测诸如车辆速度的关于车辆的驾驶信息的多种传感器。此外，车辆100可包括获得车辆100附近的环境的图像的传感器。

参考图2，车辆100可包括设置有变速箱120的仪表盘、中央仪表板130、方向盘140、仪器面板150等。

用于改变车辆100的速度的变速杆121可被安装在变速箱120中。此外，如附图所示，拨盘操作单元111设置成使得用户可控制包括导航系统10、音频设备133等的多媒体设备的功能或控制车辆100的主要功能，并且包括多种按键的输入单元110可安装在变速箱120中。

空调132、音频设备133、导航系统10等可安装在中央仪表板130内。

空调132调节车辆100内的温度、湿度、空气洁净度和空气流动，并且因此保持车辆100的舒适的内部。空调132安装在中央仪表板130内，并且可包括至少一个排放空气的出口。中央仪表板130可设置有用于控制空调132等的按钮、拨盘等。诸如驾驶员等的用户可使用设置在中央仪表板130中的按钮或拨盘控制车辆100的空调132。此外，可使用安装在变速箱120中的输入单元110的按钮和拨盘操作单元111来控制空调132。

根据一种形式，导航系统10可安装在中央仪表板130内。导航系统10可嵌入并形成在车辆100的中央仪表板130中央。在一种形式中，用于控制导航系统10输入单元可安装在中央仪表板130内。在另一种形式中，导航系统10的输入单元可安装在除中央仪表板130以外的位置处。例如，导航系统10的输入单元可以形成在导航系统10的显示器300附近。在另一个实施例中，导航系统10的输入单元可安装在变速箱120内等。

方向盘140是用于调整车辆100的驾驶方向的设备，并且可包括由驾驶员紧握的轮缘141，以及轮辐142，该轮辐被连接至车辆100的转向设备并连接轮缘141与用于转向的旋转轴的轴毂。在一个实施方式中，轮辐142可设置有用于控制车辆100中的各种类型的设备(例如，音频设备等)的操纵设备142a和142b。此外，仪表板可设置有用于显示车辆100的驾驶速度、发动机每分钟转数(RPM)、油位等各种类型的仪器面板150。仪器面板150可包括仪器面板显示器151，该仪器面板显示器显示车辆的状态、与驾驶车辆相关的信息、与多媒体设备的操作相关的信息等。

驾驶员可操作以上描述的设置在仪表板中的多种设备以驾驶车辆100。除了如图2中所示的通过驾驶员可操作的用于驾驶车辆100需要的设备之外，车辆100可设置有感测车辆100的外部信息或用于驾驶车辆100的车辆100的驾驶信息的多种传感器。

根据本公开内容的车辆在没有驾驶员干涉的情况下，可基于通过多种传感器所感测的信息执行自主驾驶。人们已发现即使正确地感测与前方车辆的距离以用于自主驾驶是必需的，当前方车辆(例如，卡车)具有大的高度时正确地感测距前方车辆的距离是有困难的。本公开内容提供一种车辆和控制该车辆的方法，该车辆使用距离传感器来确定前方车辆是否为具有大的高度的车辆以调整距前方车辆的距离。

图3是根据一实施方式的车辆的控制框图，并且图4A和图4B是示出了根据一实施方式的通过车辆感测的与具有大高度的车辆的距离的概念视图。图5A和图5B是示出了根据一实施方式的通过车辆的距离传感器感测的数据的视图，并且图6A和图6B各自是示出了根据一实施方式的通过车辆的距离传感器感测的数据分布的平均值和离差的视图。另外，图7是示出了当根据一个实施方式的车辆与前方车辆之间的距离等于或大于预定的距离时通过距离传感器感测的数据的视图。

如图3中所示，根据本公开实施方式的车辆包括：输入单元303，该输入单元接收在自主驾驶模式中的输入；距离传感器307，该距离传感器感测在前面的车辆或障碍物；处理器317，该处理器基于从距离传感器307获得的信息感测行驶车道；存储器315；以及显示器300，该显示器显示与驾驶车辆相关的多种类型的信息。

输入单元303可设置以用于使用者输入打开自主驾驶模式的命令。

输入单元303可以设置在中央仪表板内、变速箱内或方向盘中，并且可实现为诸如硬键或软键类型的按钮、拨动开关、拨盘、语音识别设备、运动识别设备等的多种类型。

输入单元303可接收选择自主驾驶模式和驾驶员直接地驾驶车辆的手动驾驶模式之一的输入。也就是，当在手动驾驶模式直接驾驶车辆时，驾驶员可通过操作输入单元303选择自主驾驶模式，并且当在自主驾驶模 式驾驶车辆时，可选择手动驾驶模式以再次直接驾驶车辆。当自主驾驶模式切换至手动驾驶模式时，处理器317可通过显示器300或扬声器等通知驾驶员模式被切换。

距离传感器307可感测车辆外部的物体，例如，在车辆前方行驶的前方车辆、道路、包括安装在道路附近的结构等的固定物体、来自相反车道的接近车辆。距离传感器307可感测来自道路或道路表面的车道标识反射的信号，通过信号可计算包括道路表面或车道数据在内的数据。距离传感器307可包括雷达或光探测及测距(激光雷达)设备，并且激光雷达执行可用于精确测量。在一种形式中，距离传感器307可为通过在竖直方向上投射多层激光的多层激光雷达设备实现。

当通过输入单元303输入选择自主驾驶模式的命令或输入选择巡航控制功能等的命令时，处理器317使用由距离传感器307计算的数据检测车道并且确定前方车辆。此外，即使当没有输入用于执行以上描述的功能的单独的命令时，在驾驶车辆时，处理器317仍可使用由距离传感器307计算的数据检测车道并且确定前方车辆。

当在自主驾驶模式中驾驶车辆时，在巡航控制等下，重要的是正确地感测距前方车辆的距离。如图4A中所示，当前方车辆是诸如卡车的具有大高度的车辆，并且主体车辆与前方车辆之间的距离等于或大于特定距离时，通过距离传感器感测的距前方车辆的距离“r”可对应于实际距离“d”。然而，如图4B中所示，当主体车辆与前方车辆之间的距离小于特定距离时，距离传感器可能错误地感测主体车辆与前方车辆之间的距离，该距离将比实际距离大。

如图4A中所示，当保持主体车辆与前方车辆之间的距离以使得前方车辆的后部可通过距离传感器感测时，通过距离传感器所感测的距前方车辆的距离可对应于实际距离。然而，如图4B中所示，当前方车辆是具有大高度的卡车时，并且主体车辆与前方车辆之间的距离彼此接近，由于距 离传感器感测前方车辆的下部或轮胎，因此通过距离传感器感测的距前方车辆的距离可比实际距离大。

如以上所描述的，当前方车辆是诸如卡车的具有大高度的车辆时，在通过距离传感器感测的距前方车辆的距离与实际距离之间有差别，并且因此，当基于通过距离传感器感测的距前方车辆的距离而使用自主驾驶模式或执行巡航控制功能时，可能出现安全问题。

当通过车辆的距离传感器获得数据时，处理器首先去除在通过距离传感器获得的数据中所包含的噪声。由于通过距离传感器获得的数据包括地面等数据，处理器首先去除这种数据和无用的噪声。然后，将分组算法应用于已除去噪声的数据，并且将点形式的数据改变为框对象形状的数据。图5A和图5B示出了应用了分组算法的数据，并且通过框形状表示的对象对应于前方车辆，框形状是通过应用分组算法而产生的数据。

处理器确定在相同车道中在正前方行驶的车辆为前方车辆。处理器可使用在通过距离传感器获得的数据中所包含的车道信息来感测在相同车道中在主体车辆的前方行驶的车辆，以确定该车辆是前方车辆。可替代地，处理器也可估计主体车辆的轨迹，并且可确定在所估计的轨迹上在主体车辆的前方行驶的车辆是前方车辆。

如以上所描述的，处理器通过将来自距离传感器的数据点分组而以对象形式产生数据以确定前方车辆，分析表示前方车辆的点，并且确定前方车辆是否是诸如卡车的具有大高度的车辆。

处理器计算距离传感器与形成前方车辆的数据点之间的距离并且计算平均距离。处理器使用所计算的平均距离计算表示前方车辆的数据的离差。此外，处理器在表示前方车辆的数据中确定到距离传感器的最接近的数据点，并且计算最接近距离传感器的数据点与以上所描述的平均值之间的距离。

参考图5A，它示出了表示前方车辆是小型车的数据P1的离差。图6A更详细地示出了在图5A中示出的前方车辆的数据P1的分布。参考图6A，它示出了在前方车辆的数据的平均值附近(即，与距离传感器相距平均距离附近)密集分布的数据点。也就是，它示出了前方车辆的数据的离差V小于预存储的参考离差S2。此外，它示出了到距离传感器的最接近的数据点与以上所描述的平均距离之间的距离C小于预存储的参考距离S1。

当前方车辆的分布示出为如图5A和图6A中示出的数据分布时，处理器可确定前方车辆是诸如轿车的具有小高度的车辆。实际上，表示诸如轿车的具有小高度的车辆的数据是通过距离传感器感测为如图5A中所示的具有小离差的分布。

同时，参考图5B，它示出了表示前方车辆的数据P2的离差比在图5A中示出的数据的离差大。图6B更详细地示出了在图5B中示出的前方车辆的数据P2的分布。参考图6B，它示出了数据点不是密集分布在前方车辆的数据的平均值附近，即，不是密集分布在与距离传感器相距平均距离的附近。也就是，它示出了前方车辆的数据的离差V比预存储的参考离差S2大。此外，在最接近距离传感器的数据点与以上所描述的平均距离之间的距离C也比预存储的参考距离S1大。

当前方车辆的数据的分布示出了诸如在图5B和6B中示出的分布时，处理器可确定前方车辆是诸如卡车的具有大高度的车辆。通过距离传感器感测的关于诸如卡车的具有大高度的车辆的实际数据具有在图5B中示出的大的离差的分布。

当前方车辆的数据的分布示出了诸如在图5B和图6B中示出的分布时，处理器控制驱动设备以保持主体车辆与前方车辆之间的距离等于或大于预定的距离。如图4A中所示，原因在于，当主体车辆与前方车辆之间的距离等于或大于特定的距离时，距离传感器可正确地感测距前方车辆的 距离。预定的距离是用于更准确地感测距前方车辆的距离的设定距离并且可预存储在用于各自车辆类型的存储器中。可替代地，处理器可使用前方车辆的数据计算距前方车辆的距离以实时保持，并且可基于此控制驱动设备。

图7示出了在前方车辆被确定为是具有大高度的车辆之后通过距离传感器获得的数据，并且距前方车辆的距离被保持为等于或大于预定的距离。

如图7中所示，它示出了前方车辆的数据P2-2的分布，没有示出如图5B和图6B所示分散的数据的分布，而示出了与在图5A和图6A中示出的数据分布相似的数据分布。因此，当前方车辆被确定为是具有大高度的车辆并且距前方车辆的距离保持为等于或大于预定的距离时，距前方车辆的距离可更准确地被感测。

图8是示出了控制车辆的方法的流程图。

如图8中所示，当通过距离传感器获得数据时(S700)，处理器在所获得的数据中确定前方车辆的数据(S710)。

当通过车辆的距离传感器获得数据时，处理器首先去除在通过距离传感器获得的数据中所包含的噪声。由于通过距离传感器获得的数据包括地面等数据，处理器首先去除这种数据和无用的噪声。然后，将分组算法应用于已除去噪声的数据，并且将点形式的数据改变为框对象形状的数据。图5A和图5B示出了应用了分组算法的数据，并且通过框形状表示的对象对应于前方车辆，框形状是通过应用分组算法产生的数据。

处理器确定在相同车道中在主体车辆的正前方行驶的车辆的是前方车辆。处理器可使用在通过距离传感器获得的数据中所包含的车道信息来检测在相同车道中在主体车辆的前方行驶的车辆，并且确定该车辆是前方 车辆。可替代地，处理器可估计主体车辆的轨迹，并且也确定在所估计的轨迹上在主体车辆的前方行驶的车辆是前方车辆。

处理器从所确定的前方车辆的数据计算与距离传感器的平均距离(S720)，并且当前方车辆的数据的纵向离差等于或大于参考离差时(S730)，则与前方车辆的距离保持等于或大于预定的距离(S740)。

如从上述说明书说中显而易见的是，根据所公开的实施方式的车辆和控制该车辆的方法能准确地感测距前方车辆的距离，即使当前方车辆的高度是大高度时。

尽管已示出和描述了本公开内容的一些实施方式，本领域中的技术人员将理解的是，在没有背离本公开内容的原理和精神的情况下，在这些实施方式中可做改变。