驾驶辅助设备和驾驶辅助方法与流程

文档序号:12154376阅读:357来源:国知局
驾驶辅助设备和驾驶辅助方法与流程

本文所公开的实施方式涉及驾驶辅助技术。



背景技术:

关于作为运输工具的车辆,最近一直不仅对于车辆的汽油行驶里程和性能的改进而且对于能够防止或者避免在驾驶车辆时由于驾驶员的粗心大意而导致的风险的控制装置进行研究。

通常,可以举例说明智能巡航控制(SCC)装置、公路驾驶辅助(HDA)装置以及交通堵塞辅助装置。

这些控制装置感测自己的车辆与在同一车道中在自己的车辆前面行驶的前方车辆之间的距离,并且控制自己的车辆的加速装置或制动装置,以便维持自己的车辆与前方车辆之间的预定距离。

也就是说,以上提及的控制装置可以根据到前方车辆的距离是否被正确地感测而正常地或异常地操作。

一般而言,能够远程感测的雷达和相机被用作安装自己的车辆中以便感测前方车辆的感测装置。

然而,雷达有局限的原因在于它不能够相对于参照自己的车辆倾斜定位的前方车辆正确地感测碰撞点。类似地,相机有局限的原因在于它不能够在短距离内识别参照自己的车辆倾斜定位的前方车辆。

当到前方车辆的距离由于上述局限而可能未被正确地感测时,以上提及的控制装置可能异常地操作。

相反,当使用了超声传感器时,存在的优点在于能够正确地识别参照自己的车辆倾斜定位的前方车辆。然而,超声传感器具有的缺点在于其感测距离短。



技术实现要素:

在此背景下,实施方式的目的在于提供一种更精确地感测相对于自己的车辆倾斜定位的前方车辆以便正常地控制自己的车辆的技术。

在一个方面中,本实施方式提供一种驾驶辅助设备,该驾驶辅助设备包括:第一感测单元,该第一感测单元被配置为感测前方物体的宽度、到所述前方物体的距离、所述前方物体的速度以及自己的车辆的速度中的至少一个;第一确定单元,该第一确定单元被配置为基于到所述前方物体的所述距离、所述前方物体的所述速度以及所述自己的车辆的所述速度来确定与所述前方物体碰撞的风险;第二感测单元,该第二感测单元被配置为在所述第一确定单元确定存在碰撞的风险时感测第一距离和第二距离,该第一距离是到所述前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到所述前方物体的第二角部的距离;计算单元,该计算单元被配置为基于所述前方物体的所述宽度、所述第一距离和所述第二距离来计算所述前方物体的畸变角;第二确定单元,该第二确定单元被配置为在所计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时,基于所感测到的第一距离和第二距离中的较小一个、所述前方物体的所述速度以及所述自己的车辆的所述速度进一步确定所述碰撞的风险;以及控制单元,该控制单元被配置为在所述第二确定单元确定存在所述碰撞的风险时,控制通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个。

在另一方面中,本实施方式提供一种驾驶辅助方法,该驾驶辅助方法包括:感测前方物体的宽度、到所述前方物体的距离、所述前方物体的速度以及自己的车辆的速度中的至少一个的第一感测步骤;基于到所述前方物体的所述距离、所述前方物体的所述速度以及所述自己的车辆的所述速度来确定与所述前方物体碰撞的风险的第一确定步骤;在所述第一确定单元确定存在碰撞的风险时感测第一距离和第二距离的第二感测步骤,该第一距离是到所述前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到所述前方物体的第二角部的距离;基于所述第一距离和所述第二距离来计算所述前方物体的畸变角的计算步骤;在所计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时基于所感测到的第一距离和第二距离中的较小一个、所述前方物体的所述速度以及所述自己的车辆的所述速度进一步确定所述碰撞的风险的第二确定步骤;以及在所述第二确定单元确定存在所述碰撞的风险时控制通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个的控制步骤。

如上所述,根据实施方式,能够更精确地感测相对于自己的车辆倾斜定位的前方车辆,进而,能够正确地控制自己的车辆。

附图说明

根据结合附图进行的以下具体描述,本发明的以上及其它目的、特征和优点将是更显而易见的,附图中:

图1A是例示了用于描述普通的驾驶辅助设备的操作的示例的视图;

图1B是例示了用于描述普通的驾驶辅助设备的操作的示例的视图;

图2是例示了根据一个实施方式的驾驶辅助设备的配置的视图;

图3是例示了用于描述根据一个实施方式的驾驶辅助设备的操作的示例的视图;

图4是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的示例的视图;

图5A是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的另一示例的视图;

图5B是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的又一示例的视图;以及

图6是例示了根据一个实施方式的驾驶辅助方法的流程图的视图。

具体实施方式

在下文中,将参照例示性附图详细地描述本发明的一些实施方式。在通过附图标记标明附图的元件时,尽管相同的元件被示出在不同的附图中,但是它们将由相同的附图标记来标明。此外,在本发明的以下描述中,并入本文的已知功能和配置的详细描述在它使本发明的主题变得非常不清楚时将被省去。

另外,当描述本发明的组件时,可以在本文中使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个不用于定义对应的组件的本质、次序或顺序,而是仅仅用于区分所对应的组件和其它组件。在描述了特定结构元件“连接至”、“耦接至”或者“接触”另一结构元件的情况下,这应该被解释为另一结构元件可以“连接至”、“耦接至”或者“接触”结构元件以及特定结构元件直接连接至或者接触另一结构元件。

图1A是例示了用于描述普通的驾驶辅助设备的操作的示例的视图,并且图1B是例示了用于描述普通的驾驶辅助设备的操作的示例的视图。

参照图1A和图1B,普通的驾驶辅助设备使用传感器来感测被定位在自己的车辆110前面的前方物体120,基于自己的车辆与前方物体120之间的距离、到与前方物体120碰撞的时间来确定碰撞的风险,并且基于确定的结果来操作被包括在自己的车辆110中的通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个,从而防止碰撞事故。

一般而言,作为传感器,使用了具有雷达感测区域111的雷达以及具有相机感测区域113的相机。雷达感测区域111的距离以及相机感测区域113的距离可以是大约50m或更多。

雷达和相机可以正确地识别具有如图1A所例示的均匀感测面131a的前方车辆120a。然而,雷达和相机可能不正确地识别具有非均匀感测面121b的前方车辆120b。感测面是否均匀是基于距离而确定的。均匀感测面131a上的各个点与自己的车辆110之间的距离彼此类似。然而,非均匀感测面121b上的各个点与自己的车辆110之间的距离彼此不类似。

因此,感测具有如图1B所例示的非均匀感测面121b的前方车辆120b的雷达可能在检测碰撞点时有局限,并且感测前方车辆120b的相机可能有局限的原因在于它不能够识别在预定距离处的前方车辆120b。

根据这种局限,普通的驾驶辅助设备有问题的原因在于当前方车辆120b如在图1B中一样具有参照自己的车辆的畸变角时,它不能够正确地识别自己的车辆110与前方车辆120b之间的纵向距离。可以通过使用超声传感器来解决这种问题。然而,超声传感器具有短超声感测区域,进而,当使用仅超声传感器时,超声传感器不能够感测指向与自己的车辆110类似并且被定位在超声感测区域外部的前方车辆120a。

在下文中,将详细地描述本实施方式的驾驶辅助设备,该驾驶辅助设备可以使用雷达以及具有长感测区域距离的相机来感测指向与自己的车辆110类似的前方车辆120a,并且可以使用具有短感测区域距离但是可以正确地感测前方车辆120b的超声传感器来确定与参照自己的车辆110具有畸变角的前方车辆120b碰撞的风险,从而防止碰撞。

图2是例示了根据一个实施方式的驾驶辅助设备的配置的视图。

参照图2,根据一个实施方式的驾驶辅助设备200可以包括:第一感测单元210,该第一感测单元210被配置为感测前方物体的宽度、到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度中的至少一个;第一确定单元220,该第一确定单元220被配置为基于到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度来确定与前方物体碰撞的风险;第二感测单元230,该第二感测单元230被配置为在第一确定单元220确定存在碰撞的风险时感测第一距离和第二距离,该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到前方物体的第二角部的距离;计算单元240,该计算单元240被配置为基于前方物体的宽度、第一距离和第二距离来计算前方物体的畸变角;第二确定单元250,该第二确定单元250被配置为在所计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时,基于所感测到的第一距离和第二距离中的较小一个、前方物体的速度以及自己的车辆的速度进一步确定碰撞的风险;以及控制单元260,该控制单元260被配置为在第二确定单元250确定存在碰撞的风险时,控制通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个。

第一感测单元210可以使用雷达和相机中的至少一个来感测前方物体的宽度、到前方物体的距离以及前方物体的速度,并且可以使用车辆速度传感器来感测自己的车辆的速度。然而,在不限于此的情况下,第一感测单元210可以使用另一传感器来感测前方物体的宽度、到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度。

雷达是投射电磁波并且在该电磁波击中物体并从物体反射时对该电磁波进行分析以便感测物体的装置。当所投射的电磁波是具有长波长的低频波时,电磁波被稍微衰减,进而,能够检测遥远的地方,但是因为精确测量是不可能的所以分辨率可能变坏。相反,当所投射的电磁波是高频波时,该高频波可能被容易地吸收到包含在空气、雪或雨中的水蒸汽中或者从包含在空气、雪或雨中的水蒸汽反射以被大大地衰减,进而,不能够检测遥远的地方,但是可以获得高分辨率。

然而,相机可以包括被配置为接收光的光收集单元、被配置为使用所接收到的光来形成图像的成像单元以及被配置为调整各种状态的调整装置。光收集单元接收光以便使图像形成在成像单元上。成像单元通过使用由光收集单元形成的图像来存储图像。胶片相机使用光敏胶片作为成像单元,而数码相机使用将光信号转换成电信号的互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)作为成像单元。调整装置可以包括被配置为调整孔径的大小的光圈、被配置为接收或者阻挡光的快门、用于在黑暗地方中拍摄时使用的闪光灯、被配置为提前看要拍摄的物体的取景器、用于连续拍摄的全景功能等。

车辆速度传感器可以包括:机械车辆速度传感器,该机械车辆速度传感器被配置为经由挠性轴将传动输出轴的旋转传递给速度计的驱动轴;以及电子车辆速度传感器,该电子车辆速度传感器被配置为使用电子拾音器、霍尔器件、舌簧开关、磁阻元件等来检测传动输出轴的旋转。

第一确定单元220基于由第一感测单元210所感测到的前方物体的速度来计算相对速度,并且基于由第一感测单元210所感测到的所计算出的自己的车辆的速度以及到前方物体的距离来计算到碰撞的时间(TTC),并且在所计算出的TTC小于或等于预设第一临界TTC时,第一确定单元220可以确定存在与前方物体碰撞的风险。

可以通过将前方物体的速度减去自己的车辆的速度来计算相对速度,并且可以通过将到前方物体的距离除以相对速度来计算TTC。

第一临界TTC是基于测试数据而设定的时间,并且可以在第一临界TTC中考虑当雷达和相机感测具有畸变角的前方车辆时可能发生的错误。

第二感测单元230可以使用超声传感器来感测第一距离和第二距离,该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到前方物体的第二角部的距离。

超声传感器是指使用超声波的特性的传感器,所述超声波是具有人类耳朵听不见的高频率(大约20kHz或更多)的声音。超声波可以被用于空气、液体和固体介质,并且可以测量速度、距离、浓度、粘度等。超声传感器具有缺点的原因在于其感测区域的长度与雷达或相机相比较短。

也就是说,第二感测单元230可以使用一个或更多个超声传感器来感测第一距离和第二距离,该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到第二角部的距离。

例如,使用超声传感器感测到的距离相对于一个方向减小并且然后增加的点以及该距离相对于另一方向线性地增加并且然后非线性地增加的点或者该距离相对于一个方向线性地增加并且然后非线性地增加的点以及该距离相对于另一方向减小并且然后增加的点分别被确定为第一角部和第二角部,并且可以将到第一角部的距离以及到第二角部的距离分别感测为第一距离和第二距离。

这可以由如下事实产生:当包括处于畸变状态的车辆的四面体被超声传感器感测到时,从在超声传感器侧的两个角部(其中的每一个由两个平面形成的角部)中的一个观察到两个平面,但是从另一角部观察到仅一个平面。

计算单元240可以基于由第二感测单元230感测到的第一距离和第二距离来计算前方物体的畸变角。

例如,可以基于由第一感测单元210所感测到的前方物体的宽度以及由第二感测单元230感测到的第一距离与第二距离之间的差并且使用三角函数来计算畸变角。在不考虑畸变状态的情况下的前方物体的虚拟宽度以及第一距离与第二距离之间的差相对于畸变角可以具有正切关系,而在考虑畸变状态的情况下的前方物体的真实宽度以及第一距离与第二距离之间的差相对于畸变角可以具有正弦关系。通过使用这些关系,计算单元240可以计算前方物体的畸变角。

当由计算单元240计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时,第二确定单元250可以基于由第二感测单元230感测到的第一距离和第二距离中的较小一个以及由第一感测单元210感测到的前方物体和自己的车辆的速度进一步确定碰撞的风险。

例如,第二确定单元250通过将前方物体的速度减去自己的车辆的速度来计算相对速度,并且通过将第一距离和第二距离中的较小一个除以相对速度来计算TTC。当TTC小于或者等于预设第一临界TTC时,第二确定单元250可以确定存在碰撞的风险。

当前方物体具有大于或者等于临界角的畸变角时,第一感测单元210可以感测到错误的到前方物体的纵向长度。因此,通过使用由第二感测单元230感测到的距离,第二确定单元250可以正确地确定碰撞的风险。

根据由第二确定单元250确定的碰撞的风险,控制单元260可以控制包括在自己的车辆中的通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个,从而防止与前方物体碰撞。

此外,第二确定单元250可以进一步将与由第二感测单元230感测到的第一距离和第二距离中的较小一个对应的方向确定为前方物体的移动方向。例如,当作为到前方物体的左角部的距离的第一距离小于作为到右角部的距离的第二距离时,第二确定单元250可以确定前方物体的移动方向是向左。

因此,控制单元260可以控制自己的车辆的制动装置和转向装置中的至少一个,使得自己的车辆在与所确定的前方物体的移动方向相反的方向上移动。例如,当确定了前方物体的移动方向是向左时,控制单元260可以执行控制,使得仅安装在自己的车辆的右轮胎中的制动装置被操作以便使自己的车辆向右移动。另选地,控制单元260可以控制自己的车辆的转向装置,使得自己的车辆向右移动。

此外,计算单元240可以基于所计算出的畸变角进一步计算角加速度以便避免与前方物体碰撞。角加速度可以与畸变角成反比。

因此,控制单元260可以基于所计算出的角加速度、自己的车辆的惯性矩、从自己的车辆的重心到前轮胎的距离以及从重心到后轮胎的距离来计算前轮胎的侧向力和后轮胎的侧向力,并且可以根据前轮胎的侧向力和后轮胎的侧向力中的每一个来控制被安装在前轮胎中的制动装置或者被安装在后轮胎中的制动装置。

此外,第一感测单元210可以进一步感测是否在前面存在十字路口。例如,当感测到的交通灯或人行横道的数量大于或者等于预设临界数量时,第一感测单元210可以感测到在前面存在十字路口。

当感测到十字路口存在时,第二确定单元250可以基于关于畸变角是否大于或者等于临界角的确定、第一距离和第二距离中的较小一个、前方物体的速度以及自己的车辆的速度来确定碰撞的风险。

图3是例示了用于描述根据一个实施方式的驾驶辅助设备的操作的示例的视图。

参照图3,根据一个实施方式的第一感测单元可以感测前方物体的宽度、到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度(S300)。

例如,第一感测单元可以使用雷达和相机中的至少一个来感测前方物体的宽度、到前方物体的距离以及前方物体的速度,并且可以使用速度传感器来感测自己的车辆的速度。

例如,感测作为前方物体的前方物体的第一感测单元可以通过感测前方车辆的相对尾灯之间的距离来感测前面物体的宽度。然而,在不限于此的情况下,第一感测单元可以通过感测可以用作用于感测宽度的标准的形状、颜色等来感测前方物体的宽度。

此后,第一确定单元可以基于在步骤S300中感测到的前方物体和自己的车辆的速度并且使用如下式1来计算相对速度,并且可以基于在步骤S300中感测到的到前方物体的距离以及所计算出的相对速度并且使用如下式来计算到碰撞的时间(TTC)(S311)。

式1

相对速度[m/s]=前方物体的速度[m/s]-自己的车辆的速度[m/s]

式2

TTC[s]=到前方物体的距离[m]/相对速度[m/s]

另外,第一确定单元确定在步骤S311中计算出的TTC是否小于或者等于预设第一临界TTC(S313)。

第一确定单元可以通过执行步骤S311以及包括步骤S311的步骤310来确定与感测到的前方物体碰撞的风险。当存在碰撞的风险时,它可以意指所计算出的TTC小于或者等于第一临界TTC的情形。

当在步骤S313中确定了TTC小于或者等于第一临界TTC(是)时,第二感测单元感测第一距离和第二距离(S320),该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到同一前方物体的第二角部的距离。

例如,第二感测单元可以确定使用超声传感器感测到的距离相对于一个方向减小并且然后增加的点以及该距离相对于另一方向线性地增加并且然后非线性地增加的点或者该距离相对于一个方向线性地增加并且非线性地减小的点以及该距离相对于另一方向减小并且然后增加的点分别被确定为第一角部和第二角部,并且可以将到第一角部的距离以及到第二角部的距离分别感测为第一距离和第二距离。

这可以由如下事实产生:当包括处于畸变状态的车辆的四面体被超声传感器感测到时,从在超声传感器侧的两个角部(其中的每一个由两个平面形成)中的一个观察到两个平面,但是从另一角部观察到仅一个平面。

当进行步骤S320时,计算单元可以基于在步骤S300中感测到的前方物体的宽度以及在步骤S320中感测到的第一距离和第二距离并且使用如下式3或式4来计算前方物体的畸变角(S330)。

式3

前方物体的畸变角[度]=tan-1((第一距离[m]–第二距离[m])/虚拟宽度[m])

虚拟宽度是指面对第一感测单元的不考虑畸变状态的宽度(即,前方物体的面的宽度)。

式4

前方物体的畸变角[度]=sin-1((第一距离[m]–第二距离[m])/真实宽度[m])

真实宽度是指在考虑畸变状态的情况下的宽度(即,真实前方物体的宽度)。

将参照图4、图5A和图5B详细地描述步骤S330。

图4是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的示例的视图,图5A是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的另一示例的视图,并且图5B是例示了用于描述根据一个实施方式的计算单元的操作的又一示例的视图。

参照图4,第二感测单元可以使用具有超声感测区域410的超声传感器来感测第一距离D1和第二距离D2,该第一距离D1是到具有畸变角的前方物体120b的第一角部的距离,并且该第二距离D2是到前方物体120b的第二角部的距离。在这种状态下,前方物体120b的宽度以及第二距离D2与第一距离D1之间的差分别可以对应于包括畸变角θ的直角三角形420的一边和另一边。

参照图5A,前方物体120b的虚拟宽度W1以及第二距离D2与第一距离D1之间的差D2–D1分别可以对应于包括畸变角的直角三角形420的底边和高度边。因此,通过将第二距离D2与第一距离D1之间的差D2–D1除以虚拟宽度W1而获得的值可以用畸变角θ的正切加以表达,并且可以通过将反正切用于这种关系来获得以上提及的式3。假定在第一感测单元中使用相机,虚拟宽度是由相机捕获的图像中的前方物体的虚拟宽度,并且可以小于或者等于真实宽度。

参照图5B,前方物体120b的真实宽度W2以及第二距离D2与第一距离D1之间的差D2–D1分别可以对应于包括畸变角θ的直角三角形420的斜边和高度边。因此,通过将第二距离D2与第一距离D1之间的差D2–D1除以真实宽度W2而获得的值可以用畸变角θ的正弦加以表达,并且可以通过将反正弦用于这种关系来获得以上提及的式4。

当如上所述计算畸变角时,第二确定单元确定在步骤S330中计算出的畸变角是否大于或者等于预设临界角(S341)。

雷达可能具有局限的原因在于它可能不检测具有一个或更多个畸变角的物体的一个角部,而相机可能具有局限的原因在于它可能不识别在预定距离处具有一个或更多个畸变角的另一物体。因此,临界角与存在上述局限的畸变角有关,并且可以使用测试数据来计算。

当在步骤S341中确定了畸变角大于或者等于临界角(是)时,第二确定单元基于在步骤S320中感测到的第一距离和第二距离中的较小一个来计算TTC(S343)。

这可以与在步骤S311中使用式2来计算TTC的情况类似。然而,与在步骤S311中使用到前方物体的距离来计算TTC的情况不同,在步骤S343中,使用了第一距离和第二距离中的较小一个。

此后,第二确定单元确定在步骤S343中计算出的TTC是否小于或者等于预设第二临界TTC(S345)。

第二临界TTC是可以基于第二感测单元的感测区域的距离来计算出并且可以基于测试数据来计算的时间。另外,第二临界TTC可以小于步骤S313中使用的第一临界TTC。

第二确定单元可以通过执行包括步骤341至345的步骤340来正确地确定与前方物体碰撞的风险。当存在碰撞的风险时,它可以意指所计算出的TTC小于或者等于第二临界TTC的情形。

当在步骤S345中确定了TTC小于或者等于第二临界TTC(是)时,控制单元可以控制包括在自己的车辆中的通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个。

在示例中,控制单元可以控制通知单元以提供通知,以便吸引车辆内部的驾驶员或车辆外部的行人的注意。

在另一示例中,控制单元可以控制制动装置以便防止与前方物体碰撞。这可以减少驾驶员识别该情形并且输入制动所需要的时间,进而,能够防止碰撞。

在又一示例中,控制单元可以控制转向装置以便避免与前方物体碰撞。如上所述,目前实施方式的驾驶辅助设备可以精确地感测到具有畸变角的前方物体的距离。另外,能够解决通知装置、制动装置和转向装置由于错误地感测到的值而发生故障的问题。

此外,第二确定单元可以进一步将与由第二感测单元感测到的第一距离和第二距离中的较小一个对应的方向确定为前方物体的移动方向。例如,当作为到前方物体的左角部的距离的第一距离小于作为到右角部的距离的第二距离时,第二确定单元可以确定前方物体的移动方向是向左。

因此,控制单元可以控制自己的车辆的制动装置和转向装置中的至少一个,使得自己的车辆在与所确定的前方物体的移动方向相反的方向上移动。例如,当确定了前方物体的移动方向被确定为向左时,控制单元可以执行控制,使得仅安装在自己的车辆的右轮胎中的制动装置被操作以便使自己的车辆向右移动。另选地,控制单元可以控制自己的车辆的转向装置,使得自己的车辆向右移动。

此外,计算单元可以基于所计算出的畸变角进一步计算角加速度以便避免与前方物体碰撞。角加速度可以与畸变角成反比。

因此,控制单元可以基于所计算出的角加速度、自己的车辆的惯性矩IZ、从自己的车辆的重心到前轮胎的距离LF以及从重心到后轮胎的距离LR并且使用如下式5来计算前轮胎的侧向力FF和后轮胎的侧向力FR。这里,可以考虑到稳定性、性能等将前轮胎的侧向力FF和后轮胎的侧向力FR设定为具有特定比例关系。

式5

IZ*a=LF*FF-LR*FR

此外,控制单元可以根据所计算出的前轮胎的侧向力FF和后轮胎的侧向力FR中的每一个来控制被安装在前轮胎中的制动装置以及被安装在后轮胎中的制动装置。

此外,第一感测单元可以进一步感测是否在前面存在十字路口。例如,当感测到的交通灯或人行横道的数量大于或者等于预设临界数量时,第一感测单元可以感测到在前面存在十字路口。

当感测到十字路口存在时,第二确定单元可以基于关于畸变角是否大于或者等于临界角的确定、第一距离和第二距离中的较小一个、前方物体的速度以及自己的车辆的速度来确定碰撞的风险。

在下文中,将简要地描述作为由驾驶员辅助设备执行的操作的驾驶员辅助方法,已经参照图2、图3、图4、图5A和图5B描述了所述驾驶员辅助设备。

图6是例示了根据一个实施方式的驾驶辅助方法的流程图的视图。

参照图6,根据实施方式的驾驶员辅助方法可以包括:感测前方物体的宽度、到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度中的至少一个的第一感测步骤(S600);基于到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度来确定与前方物体碰撞的风险的第一确定步骤(S610);在第一确定单元确定存在碰撞的风险时感测第一距离和第二距离的第二感测步骤(S620),该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到前方物体的第二角部的距离;基于第一距离和第二距离来计算前方物体的畸变角的计算步骤(S630);在所计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时基于第一距离和第二距离中的较小一个、前方物体的速度以及自己车辆的速度进一步确定碰撞的风险的第二确定步骤(S640);以及在第二确定单元确定存在碰撞的风险时控制通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个的控制步骤(S650)。

在第一感测步骤(S600)中,可以使用雷达和相机中的至少一个来感测前方物体的宽度、到前方物体的距离以及前方物体的速度,并且可以使用车辆速度传感器来感测自己的车辆的速度。然而,在不限于此的情况下,在第一感测步骤(S600)中,可以使用另一传感器来感测前方物体的宽度、到前方物体的距离、前方物体的速度以及自己的车辆的速度。

雷达是投射电磁波并且在该电磁波击中物体并从物体反射时对该电磁波进行分析以便感测物体的装置。当所投射的电磁波是具有长波长的低频波时,电磁波被稍微衰减,进而,能够检测遥远的地方,但是因为精确测量是不可能的所以分辨率可能变坏。相反,当所投射的电磁波是高频波时,该高频波可能被容易地吸收到包含在空气、雪或雨中的水蒸汽中或者从包含在空气、雪或雨中的水蒸汽反射以被大大地衰减,进而,不能够检测遥远的地方,但是可以获得高分辨率。

相反,相机可以包括被配置为接收光的光收集单元、被配置为使用所接收到的光来形成图像的成像单元以及被配置为调整各种状态的调整装置。光收集单元接收光以便使图像形成在成像单元上。成像单元通过使用由光收集单元形成的图像来存储图像。胶片相机使用光敏胶片作为成像单元,而数码相机使用将光信号转换成电信号的互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)作为成像单元。调整装置可以包括被配置为调整孔径的大小的光圈、被配置为接收或者阻挡光的快门、用于在黑暗地方中拍摄时使用的闪光灯、被配置为提前看要拍摄的物体的取景器、用于连续拍摄的全景功能等。

车辆速度传感器可以包括:机械车辆速度传感器,该机械车辆速度传感器被配置为经由挠性轴将传动输出轴的旋转传递给速度计的驱动轴;以及电子车辆速度传感器,该电子车辆速度传感器被配置为使用电子拾音器、霍尔器件、舌簧开关、磁阻元件等来检测传动输出轴的旋转。

在第一确定步骤(S610)中,相对速度是基于由第一感测单元所感测到(S600)的前方物体的速度而计算出的,并且到碰撞的时间(TTC)是基于所计算出的自己的车辆的速度以及在第一感测步骤(S600)中感测到的到前方物体的距离而计算出的。当所计算出的TTC小于或者等于预设第一临界TTC时,可以确定存在与前方物体碰撞的风险。

可以通过将前方物体的速度减去自己的车辆的速度来计算相对速度,并且可以通过将到前方物体的距离除以相对速度来计算TTC。

第一临界TTC是基于测试数据而设定的时间,并且可以在第一临界TTC中考虑当雷达和相机感测具有畸变角的前方车辆时可能发生的错误。

在第二感测步骤(S620)中,可以使用超声传感器来感测第一距离和第二距离,该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到第二角部的距离。

超声传感器是指使用超声波的特性的传感器,所述超声波是具有人类耳朵听不见的高频率(高于20kHz或以上)的声音,并且可以被用于空气、液体和固体介质,并且可以测量速度、距离、浓度、粘度等。超声传感器具有缺点的原因在于其感测区域的长度与雷达或相机相比较短。

也就是说,在第二感测步骤(S620)中,可以使用一个或更多个超声传感器来感测第一距离和第二距离,该第一距离是到前方物体的第一角部的距离,并且该第二距离是到第二角部的距离。

例如,第二感测单元可以确定使用超声传感器感测到的距离相对于一个方向减小并且然后增加的点以及该距离相对于另一方向线性地增加并且然后非线性地增加的点或者该距离相对于一个方向线性地增加并且非线性地增加的点以及该距离相对于另一方向减小并且然后增加的点分别被确定为第一角部和第二角部,并且可以将到第一角部的距离以及到第二角部的距离分别感测为第一距离和第二距离。

这可以由如下事实产生:当包括处于畸变状态的车辆的四面体被超声传感器感测到时,从在超声传感器侧的两个角部(其中的每一个是由两个平面形成的角部)中的一个观察到两个平面,但是从另一角部观察到仅一个平面。

在计算步骤(S630)中,可以基于在第二感测步骤S620中感测到的第一距离和第二距离来计算前方物体的畸变角。

例如,可以基于在第一感测步骤(S600)中感测到的前方物体的宽度以及在第二感测步骤(S620)中感测到的第一距离与第二距离之间的差并且使用三角函数来计算畸变角。在不考虑畸变状态的情况下的前方物体的虚拟宽度以及第一距离与第二距离之间的差相对于畸变角可以具有正切关系,而在考虑畸变状态的情况下的前方物体的真实宽度以及第一距离与第二距离之间的差相对于畸变角可以具有正弦关系。通过使用这些关系,可以在计算步骤S630中计算前方物体的畸变角。

当在第二确定步骤(S640)中在计算步骤(S630)中计算出的畸变角大于或者等于预设临界角时,在第二确定步骤(S640)中,可以基于在第二感测步骤(S620)中感测到的第一距离和第二距离中的小距离以及通过第一感测步骤(S600)感测到的前方物体和自己的车辆的速度进一步确定碰撞的风险。

例如,在第二确定步骤(S640)中,通过将前方物体的速度减去自己的车辆的速度来计算相对速度,并且通过将第一距离和第二距离中的较小一个除以相对速度来计算TTC。当TTC小于或者等于预设第一临界TTC时,可以确定存在碰撞的风险。

当前方物体具有大于或者等于临界角的畸变角时,可以在第一感测步骤(S600)中感测到错误的到前方物体的纵向长度。因此,通过使用在第二感测步骤(S620)中感测到的距离,可以在第二确定步骤(S640)中的步骤中正确地确定碰撞的风险。

根据在第二确定步骤(S640)中确定的碰撞的风险,可以在控制步骤(S650)中控制包括在自己的车辆中的通知装置、制动装置和转向装置中的至少一个,从而防止与前方物体碰撞。

此外,在第二确定步骤(S640)中,与在第二感测步骤(S620)中感测到的第一距离和第二距离中的较小一个对应的方向可以被进一步确定为前方物体的移动方向。例如,当作为到前方物体的左角部的距离的第一距离小于作为到右角部的距离的第二距离时,可以在第二确定步骤(S640)中确定前方物体的移动方向是向左。

因此,在控制步骤(S650)中,可以控制自己的车辆的制动装置和转向装置中的至少一个,使得自己的车辆在与所确定的前方物体的移动方向相反的方向上移动。例如,当确定了前方物体的移动方向是向左时,在控制步骤(S650)中,可以执行控制使得仅安装在自己的车辆的右轮胎中的制动装置被操作以便使自己的车辆向右移动。另选地,在控制步骤(S650)中,可以控制自己的车辆的转向装置,使得自己的车辆向右移动。

此外,在计算步骤(S630)中,可以基于所计算出的畸变角进一步计算角加速度以便避免与前方物体碰撞。角加速度可以与所计算出的畸变角成反比。

因此,在控制步骤(S650)中,可以基于所计算出的角加速度、自己的车辆的惯性矩、从自己的车辆的重心到前轮胎的距离以及从重心到后轮胎的距离来计算前轮胎的侧向力和后轮胎的侧向力,并且可以根据前轮胎的侧向力和后轮胎的侧向力中的每一个来控制被安装在前轮胎中的制动装置或者被安装在后轮胎中的制动装置。

此外,在第一感测步骤(S600)中,可以进一步感测到是否在前面存在十字路口。例如,当感测到的交通灯或人行横道的数量大于或者等于预设临界数量时,在第一感测步骤(S600)中,可以感测到在前面存在十字路口。

当感测到十字路口存在时,在第二确定步骤(S640)中,可以基于关于畸变角是否大于或者等于临界角的确定、第一距离和第二距离中的较小一个、前方物体的速度以及自己的车辆的速度来确定碰撞的风险。

另外,本实施方式的驾驶辅助方法可以进行由以上参照图2、图3、图4、图5A和图5B所描述的驾驶辅助设备所进行的所有操作。

以上描述和附图仅出于例示性目的提供本发明的技术构思的示例。本发明所属的本领域的普通技术人员将了解,在不脱离本发明的必要特征的情况下,诸如配置的组合、分离、取代和改变的形式上的各种修改和改变是可能的。因此,本发明所公开的实施方式旨在例示本发明的技术构思的范围,并且本发明的范围不受该实施方式限制。应该在所附权利要求的基础上解释本发明的范围,使得包括在相当于权利要求的范围内的技术构思中的全部都属于本发明。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月1日提交的韩国专利申请第10-2015-0123789号的优先权,在此通过引用将其并入以用于所有目的,如同在本文中充分阐述一样。

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