本发明涉及一种车辆及用于控制车辆的方法，更具体地，涉及一种及时控制车辆的基于转向的规避，以避免车辆与目标车辆之间发生碰撞的技术。
背景技术：
车辆在沿着道路或轨道行驶时，将人或货物运输到目的地。车辆能够利用设置在车辆的车架上的一个或多个车轮而移至各个位置。这些车辆可被分类成三轮车或四轮车、诸如摩托车等的两轮车、建筑机械、白行车、沿着轨道上的铁轨行进的火车等。
在现代社会中，车辆是最普通的运输工具，并且使用车辆的人数越来越多。随着机动车技术的发展，不仅产生了不用作出太多努力就能长距离活动，使得生活更方便的优点，而且通常也出现了在人口密度较高之处，交通状况变糟并且交通拥堵变得严重的问题。
为了减轻驾驶员的负担并且增加驾驶员的便利性，最近正在积极展开对设置有高级驾驶员辅助系统(ADAS)的车辆的研究，该高级驾驶员辅助系统主动提供关于车辆的状态、驾驶员的状态以及环境条件的信息。
作为车辆中设置的ADAS的实例，有自动紧急制动(AEB)和自动紧急转向(AES)。上述系统是确定车辆在移动中与其周围的其他车辆发生碰撞的风险并且在碰撞情形下应用紧急制动或者避免与其他车辆发生碰撞的碰撞规避系统。
本发明的该背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解并且不应被视作这些信息构成本领域技术人员已知的现有技术的确认或任何形式的启示。
技术实现要素：
本发明的各方面涉及通过估算车辆转向时产生的横向加速度来及时执行基于转向的碰撞规避控制以避免与另一车辆的碰撞。
根据本发明的一方面，一种车辆，可包括：速度检测器，速度检测器被配置为检测车辆的行驶速度；检测传感器，检测传感器被配置为检测车辆周围的目标车辆并且获得关于目标车辆的位置和速度中的至少一个的信息；以及控制器，控制器被配置为确定用于车辆的通过转向规避目标车辆的基于转向的规避路径，确定用于车辆沿基于转向的规避路径规避目标车辆的车辆的最大横向加速度，并且基于已确定的最大横向加速度发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号，以避免与目标车辆碰撞。
控制器可被配置为基于关于检测的目标车辆的位置和速度中的至少一个的信息预期目标车辆的行驶路径并且基于预期的目标车辆的行驶路径确定基于转向的规避路径。
控制器可被配置为基于关于车辆正在行驶的道路上的车道的信息确定基于转向的规避路径。
控制器可被配置为确定车辆的沿基于转向的规避路径来规避目标车辆的偏滑角和偏航率。
控制器可被配置为基于已确定的车辆的偏滑角和偏航率确定车辆的最大横向加速度。
控制器可被配置为比较已确定的车辆的最大横向加速度与预定的第一横向加速度阈值和第二横向加速度阈值，并且当车辆的最大横向加速度超过第一横向加速度阈值并且小于第二横向加速度阈值时，控制器发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号。
当车辆的最大横向加速度等于或小于第一横向加速度阈值或者等于或大于第二横向加速度阈值时，控制器可被配置为不发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号。
当车辆的最大横向加速度等于或大于第二横向加速度阈值时，控制器可被配置为发送降低车辆的行驶速度的控制信号。
第一横向加速度阈值可包括在车辆行驶时将要产生的横向加速度的最高值，并且第二横向加速度阈值可包括在车辆行驶时通过转向而将要产生的横向加速度的最高值。
车辆可进一步包括：速度控制器，被配置为控制车辆的行驶速度。
检测传感器可包括雷达和光探测及测距仪(Light Detection And Ranging，LiDAR)中的一种。
根据本发明的另一方面，一种用于控制车辆的方法，可包括：检测车辆周围的目标车辆并且获得关于目标车辆的位置和速度中的至少一个的信息；基于关于目标车辆的位置和速度中的至少一个的信息预期目标车辆的行驶路径；基于预期的目标车辆的行驶路径，确定用于车辆通过转向来规避目标车辆的基于转向的规避路径；确定车辆的沿基于转向的规避路径规避目标车辆的最大横向加速度；并且基于已确定的最大横向加速度发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号，以避免与目标车辆碰撞。
确定基于转向的规避路径可包括：基于车辆正在行驶的道路上的车道的信息确定基于转向的规避路径。
用于控制车辆的方法可进一步包括：确定车辆的沿基于转向的规避路径规避目标车辆的偏滑角和偏航率。
用于控制车辆的方法可进一步包括：基于确定出的车辆的偏滑角和偏航率确定车辆的最大横向加速度。
用于控制车辆的方法可进一步包括：比较确定出的车辆的最大横向加速度与预定的第一横向加速度阈值和第二横向加速度阈值，并且当车辆的最大横向加速度超过第一横向加速度阈值并且小于第二横向加速度阈值时，发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号。
用于控制车辆的方法可进一步包括：当车辆的最大横向加速度等于或小于第一横向加速度阈值或者等于或大于第二横向加速度阈值时，不发送用于车辆的基于转向的规避的控制信号。
用于控制车辆的方法可进一步包括：当车辆的最大横向加速度等于或大于第二横向加速度阈值时，发送降低车辆的行驶速度的控制信号。
第一横向加速度阈值可包括在车辆行驶时将要产生的横向加速度的最高值，并且第二横向加速度阈值可包括在车辆行驶时通过转向将要产生的横向加速度的最高值。
用于控制车辆的方法可进一步包括：基于控制信号控制车辆的行驶速度。
本发明的方法与装置具有在并入本文中的附图及以下具体实施方式中将变得显然的或者其中更详细阐述的其他特征和优点，以下具体实施方式与附图一起用来说明本发明的一些原理。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的示例性实施方式的车辆的外观的透视图；
图2示出了根据本发明的示例性实施方式的设置有用于检测位于后面和侧面的车辆的检测传感器和检测器的车辆；
图3示出了根据本发明的示例性实施方式的车辆的内部特征；
图4是根据本发明的示例性实施方式的车辆的控制框图；
图5是根据本发明的示例性实施方式的车辆的自动紧急制动(AEB)的概念图；
图6是根据本发明的示例性实施方式的车辆的自动紧急转向(AES)的概念图；
图7是示出根据本发明的示例性实施方式的基于车辆与目标车辆之间的距离的基于制动的规避控制或基于转向的规避控制的概念图；
图8和图9示出了根据本发明的示例性实施方式的如何确定车辆的基于转向的规避路径以规避目标车辆；
图10是示出根据本发明的示例性实施方式的在车辆的基于转向的规避的情况下如何确定横向加速度的概念图；
图11是根据本发明的示例性实施方式的基于车辆的最大横向加速度确定是否发送用于基于转向的规避的控制信号的曲线图；
图12是示出在车辆与目标车辆之间碰撞的情况下的使损害最小化的基于制动的规避控制的概念图；以及
图13是示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。
应当理解的是，附图不一定按比例绘出，而是呈现说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所公开的包括诸如特定的尺寸、方向、位置以及形状的本发明的特定设计特征由具体的预期应用和使用环境来部分确定。
在图中，贯穿附图的若干幅图，参考标号表示本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
现在，将详细参照本(些)发明的各实施方式，本(些)发明的实施例在附图中示出并且在以下进行描述。虽然将结合示例性实施方式描述本(些)发明，但要理解的是，本书面描述并非旨在将本(些)发明限于那些示例性实施方式。相反，本(些)发明不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖能够包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、变形、等同以及其他实施方式。
将不会描述本发明的实施方式中的所有元件，并且本领域中通常已知的或示例性实施方式间彼此重复的那些内容的说明将被省略。作为说明书中通篇使用的术语，诸如“～部件”、“～模块”、“～构件”、“～块”等可用软件和/或硬件来实现，并且多个“～部件”、“～模块”、“～构件”或“～块”可在单个元件中实现，或者单个“～部件”、“～模块”、“～构件”或“～块”可包括多个元件。
进一步将理解的是，术语“连接”或其派生词是指直接连接和间接连接两者，并且间接连接包括经无线通信网络的连接。
术语“包括或(包含)”或“含有(或具有)”是包罗广泛的或开放式的，并且除非另有提及，否则不排除额外的未列出的元件或方法步骤。
将要理解的是，尽管文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各个元件、组件、区域、层和/或部分，然而，这些元件、组件、区域、层和/或部分可不受这些术语限制。这些术语仅用于区分开一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一区域、组件、层或部分。
应当理解的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“该”也包括多个的含义。
用于方法步骤的参考标号仅出于说明的方便而使用，而并不限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确指示，否则可以通过其他方式来践行书写的顺序。
现将参考附图对本发明的原理及实施方式进行描述。
图1是示意性示出根据本发明的示例性实施方式的车辆的外观的透视图。图2示出了根据本发明的示例性实施方式的设置有用于检测位于后面和侧面的车辆的检测传感器和检测器的车辆，图3示出了根据本发明的示例性实施方式的车辆的内部特征，及图4是根据本发明的示例性实施方式的车辆的控制框图。
如图1所示，为便于说明，将车辆1前进的方向称为向前方向，并且基于向前方向区分开向左方向和向右方向。当向前方向对应于0°位置时，将向右方向定义为对应于90°位置或约90°位置，并且将向左方向定义为对应于-90°位置或约-90°位置。向前方向的相反方向是向后方向。此外，将向下指向车辆1的底盘的方向称为向下方向，并且将与向下方向相反的方向称为向上方向。进一步地，将位于前方的一侧称为前侧，将位于后方的一侧称为后侧，并且将位于任一侧面上的各侧称为侧部。侧部包括左侧和右侧。
参考图1，车辆1可包括构成外观的车身10以及用于移动车辆1的车轮12和13。
车身10可包括用于保护驱动车辆1所需的各种设备的引擎罩11a、构成内部车厢的顶板11b、行李箱的行李箱盖11c、设置在车辆1的侧部的前翼子板11d、以及后翼子板11e。可由多个车门14设置在车身10的侧部上并且与车身10铰接。
前车窗19a设置在引擎罩11a与顶板11b之间，用于提供车辆1前方的视野，并且后车窗19b设置在顶板11b与行李箱盖11c之间，用于提供车辆1后方的视野。侧车窗19c还可内置于车门15的上部中，以提供侧面视野。
前照灯15可以设置在车辆1的前方，用于照亮车辆1前进的方向。
转向信号灯16也可设置在车辆1的前方和后方，用于指示车辆1即将转向的方向。
车辆1可以使转向信号灯16闪烁，以指示转向的方向。尾灯17也可设置在车辆1的后方。尾灯17可指示车辆1的换挡状态、制动操作状态等。
如图1和图3所示，至少一个捕捉器350可设置在车辆1内。捕捉器350可在车辆行驶或停车时捕捉车辆1周围的图像并且进一步获得关于对象的类型和位置的信息。捕捉的车辆1周围的对象可包括其他车辆、行人、自行车等并且进一步包括移动对象或各种固定障碍物。
捕捉器350可通过捕捉对象并且通过图像识别来确定所捕捉图像的形状，来检测车辆1周围的对象的类型，并且将检测信息发送至控制器100。
在图3中，尽管捕捉器350设置在后视镜340周围，但是布置捕捉器350的地方并不局限于此，而是可以设置在允许捕捉器350通过捕捉车辆1的内部或外部而获得图像信息的任何地方。
捕捉器350可包括至少一个摄像头，并且进一步包括三维(3D)空间识别检测器、雷达检测器、超声波检测器等，以捕捉更为准确的图像。
关于3D空间识别检测器，可以使用KINECT(RGB-D传感器)、TOF(结构光传感器)、立体照相机等，但并不局限于此，并且还可以使用具有类似功能的任何其他设备。
捕捉器350通过捕捉对象的图像可以确定车辆1周围的对象的类型，进一步获得关于被捕捉对象相对于车辆1的坐标的信息，并且将坐标信息发送至控制器100。当对象在车辆1周围移动时，对象的坐标和移动速度可实时改变，并且当车辆1也移动时，其位置和速度可实时改变。当对象在周围移动时，捕捉器350可以通过实时捕捉对象的图像来检测对象。
参考图1和图2，车辆1可包括检测传感器200，检测传感器200用于检测位于车辆1的前方的另一车辆或障碍物，以获得关于所检测对象的位置和移动速度中的至少一个的信息。
在实施方式中，检测传感器200可获得关于位于车辆1周围的对象基于车辆1的坐标的信息。换言之，检测传感器200可实时获得随着对象的移动而变化的坐标信息并且检测车辆1与对象之间的距离。
例如，检测传感器200可检测位于车辆1的前方的另一车辆、行人、以及自行车对象，获得关于它们的位置的信息，并且获得随着它们在周围移动而改变的它们的坐标信息。
检测传感器200可基于关于对象的坐标的信息来检测车辆1与对象之间的距离，并且获得关于对象在车辆1周围移动的速度的信息。
如下面描述的，控制器100可基于通过检测传感器200获得的关于对象的位置和速度的信息来确定车辆1与对象之间的相对距离和相对速度，并且基于所确定的结果来确定车辆1与对象的碰撞时间(TTC)。
如图1和图2所示，检测传感器200可以设置在能够识别位于车辆1的前方、一侧或前侧的对象(例如，另一车辆)的适当位置。在实施方式中，检测传感器200可以设置在车辆1的前侧和两侧部上，以识别位于车辆1的前方、位于车辆1的左侧与前方之间的方向(以下称之为‘左前方’)上、以及位于车辆1的右侧与前方之间的方向(以下称之为‘右前方’)上的全部对象。
例如，第一检测传感器200a可以设置在例如散热器护栅6的内侧上的一部分中，或者可以设置在车辆1中允许检测位于车辆1的前方的车辆的任何地方。进一步地，第二检测传感器200b可以设置在车辆1的左侧上，并且第三检测传感器200c可以设置在车辆1的右侧上。
检测传感器200可以使用电磁波或激光束检测另一车辆是否存在或靠近左侧、右侧、左前侧或右前侧。例如，检测传感器200可以在左、右、前、后、左前、右前、左后或右后方向上发射包括微波或毫米波的电磁波、脉冲激光束、超声波、或红外线，并且通过接收从对象反射或散射的电磁波、脉冲激光束、超声波、红外线等来检测是否存在对象。在目前情况下，检测传感器200可以基于所发射的电磁波、脉冲激光束或红外线返回所花费的时间，进一步确定车辆1与对象之间的距离或者对象的移动速度。
可替代地，检测传感器200可以通过接收从位于左、右以及前方方向上的对象反射或散射的可见光线来检测是否存在对象。如上所述，根据使用电磁波、脉冲激光束、超声波、红外光线以及可见光线中的一种，距位于车辆1的前方或后方的对象的识别距离会不同，并且天气或照度会影响能否识别对象。
考虑到上述内容，当车辆1沿着特定的车道在特定方向上行驶时，车辆1的控制器100可确定车辆1的前方、车辆1的左前侧和右前侧是否存在移动对象，并且获得关于对象的位置和速度的信息。
利用包括使用毫米波或微波的雷达、使用脉冲激光束的光探测及测距仪(LiDAR)、使用可见光线的摄像仪(vision)、使用红外光线的红外检测器、使用超声波的超声波检测器等的多个不同的设备可以实现检测传感器200。利用上述中的任何一种或上述设备的任何组合可以实现检测传感器200。当将若干检测传感器200安装在车辆1上时，利用相同类型或不同类型的设备可以实现检测传感器200。此外，利用设计人员会考虑的其他各种设备或它们的组合可实现检测传感器200。
在本发明的另一示例性实施方式中，多个检测器201设置在车辆的后方并且被配置为检测正在靠近的车辆及位于车辆1后方的障碍物。
参考图3，在车辆1的内部300，存在驾驶员座椅301、驾驶员座椅301附近的乘客座椅302、仪表板310、方向盘320以及仪器面板330。
仪表板310是指将车厢内部与发动机舱隔离的面板，其中发动机舱具有驱动所需要的各种部件设置其中。仪表板310位于驾驶员座椅301与乘客座椅302的前方。仪表板310可包括顶部面板、中央仪表板311、变速箱315等。
显示器303可以设置在仪表板310的上部面板上。显示器303可以通过图像形式将各种信息呈现给车辆1的驾驶员或乘客。例如，显示器303可以视觉呈现包括地图、天气、新闻、各种移动或静止图像的信息，关于车辆1的状态或运转的信息，例如，关于空调器的信息等。而且，显示器303可以向驾驶员或乘客提供与车辆1的危险程度对应的警报。当车辆1将要改变车道时，可以根据不同的危险程度向驾驶员提供不同的警报。利用常用的导航系统可以实现显示器303。
显示器303可以设置在与仪表板310一体形成的壳体内，其中，可露出显示器303。可替代地，显示器303可以设置在中央仪表板311的中部或下部，或者可以设置在挡风玻璃的内部或通过单独支撑件设置在仪表板310的上部。此外，显示器303可以设置在设计人员可考虑的任何位置。
在仪表板310后面，可以设置有包括处理器、通信模块、全球定位系统(GPS)模块、储存器等的各种类型的设备。设置在车辆1中的处理器可被配置为控制在车辆1中设置的各种电子设备，并且可被配置为控制器100。使用包括半导体芯片、开关、集成电路、电阻器、易失性或非易失性存储器、PCB等可以实现上述设备。
中央仪表板311可以设置在仪表板310的中间并且可具有用于输入与车辆1有关的各种指令的输入设备318a至318c。利用机械按钮、旋钮、触摸板、触摸屏、棒型操纵设备、轨迹球等可以实现输入设备318a至318c。驾驶员通过操纵输入设备318a至318c可以控制车辆1的多种不同操作。
变速箱315位于中央仪表板311下方、驾驶员座椅301与乘客座椅302之间。在变速箱(gear box)315中，包括变速器(transmission)316、储物箱(container box)317、各种输入设备318d和318e等。利用机械按钮、旋钮、触摸板、触摸屏、棒型操纵设备、轨迹球等可以实现输入设备318d和318e。在各种示例性实施方式中，可以省去储物箱317与输入设备318d和318e。
方向盘320和仪器面板330位于驾驶员座椅310前方的仪表板310上。
通过驾驶员的操纵，方向盘320可以在特定方向上旋转，并且相应地，车辆1的前轮或后轮旋转，从而使得车辆1转向。方向盘320包括连接至旋转轴的轮辐321和与轮辐321结合的转向轮。在轮辐321上，可以有用于输入各种指令的输入设备，并且利用机械按钮、旋钮、触摸板、触摸屏、棒型操纵设备、轨迹球等可以实现输入设备。转向轮322可具有驾驶员方便操纵的放射形式，但并不局限于此。在轮辐321和转向轮322中的至少一个内，振动器331(在图3中)可被设置用于允许轮辐321和转向轮322中的至少一个根据外部控制信号以特定的强度振动。在各种示例性实施方式中，振动器331可以根据外部控制信号以各种强度振动，并且相应地，轮辐321和转向轮322中的至少一个可以各种强度振动。利用振动器331的功能，车辆1可以为驾驶员提供触觉警报。例如，轮辐321和转向轮322中的至少一个可以在与车辆1变更车道时确定的危险程度对应的范围内振动。通过目前的方式，可以向驾驶员提供各种警报。危险程度越高，轮辐321和转向轮322中的至少一个振动得越剧烈，以向驾驶员提供高级别的警报。
而且，转向信号指示器输入设备318f可以设置在方向盘320的背面。用户在驾驶车辆1时，通过转向信号指示器输入设备318f可以输入改变行驶方向或车道的信号。
仪器面板330形成为向驾驶员提供与车辆1有关的各种信息，包括速度计、转速计、燃料表、机油的温度、转向信号指示器、里程表等。利用灯、指示器等可以实现仪器面板330，并且在各种示例性实施方式中，也可以利用显示面板实现仪器面板330。在利用显示面板实现仪器面板330的情况下，除上述所述信息之外，仪器面板330还可以通过显示其他各种信息而向驾驶员提供包括燃料里程数、车辆的各种功能是否执行等的其他各种信息。仪器面板330可以基于对车辆1的不同危险程度向用户输出和提供不同的警报。当车辆1改变车道时，仪器面板330可以基于确定的危险程度不同而向驾驶员提供不同的警报。
参考图4，在示例性实施方式中，车辆1可包括：速度控制器70，速度控制器70被配置为用于控制由驾驶员驾驶的车辆1的行驶速度；速度检测器80，速度检测器80被配置为用于检测车辆1的行驶速度；转向角检测器85，转向角检测器85被配置为用于检测转向轮322的旋转角；偏航率检测器(yaw rate detector)88，偏航率检测器88被配置为用于检测车身的旋转角改变的速度；存储器90，存储器90被配置为用于储存与车辆1的控制有关的数据；以及控制器100，控制器100被配置为用于控制车辆1的各个组件和车辆1的行驶速度。
速度控制器70可以控制由驾驶员驾驶的车辆1的速度。速度控制器70可以包括加速度驱动器71和制动驱动器71。
一旦从控制器100收到控制信号，加速度驱动器71则可以通过激活加速器而增加车辆1的速度，并且一旦从控制器100收到控制信号，制动驱动器72则可以通过激活制动器而降低车辆的速度。
控制器100可以基于车辆1与对象之间的距离和存储器90中储存的预定参考距离来提高或降低车辆1的行驶速度，从而增加或减少车辆到对象之间的距离。
此外，控制器100可以基于车辆1与对象之间的相对距离和相对速度确定车辆1针对对象的估算碰撞事件TTC，并且可以基于所确定的TTC向速度控制器70发送控制车辆1的行驶速度的信号。
控制器100可以通过激活自动紧急制动(AEB)发送降低车辆1的行驶速度的控制信号，并且速度控制器70可以基于控制信号降低车辆1的行驶速度，以避免与位于车辆1的前方的对象发生碰撞。
速度控制器70可以根据控制器100的控制来控制车辆1的行驶速度，并且当车辆1与另一车辆之间的碰撞风险较高时，速度控制器70可以降低车辆1的行驶速度。
速度检测器80可以根据控制器100的控制来检测由驾驶员驾驶的车辆1的行驶速度。速度检测器80可以使用车辆1的车轮的旋转速度来检测行驶速度，并且行驶速度的单位可以表示为kph，意思是每单位小时(h)行驶的距离(km)。
转向角检测器85可以检测车辆1行驶时的转向角，即转向轮322的旋转角，并且偏航率检测器88可以检测在车辆1行驶时车架的旋转角改变的速度。
控制器100基于所检测的转向角和偏航率可以获得车辆1移动过程中的偏滑信息。控制器100可以接收以规律的间隔检测的偏航率多达特定的次数，将检测的多达特定次数的偏航率求平均值，通过偏航率的平均值乘以特定时间获得偏航角(turning angle)，并且将与转向轮信息对应的转向轮322的角度与偏航角进行比较，以获得转向轮322的角度与偏航角之间的差值。
在这一点上，转向轮322的角度与偏航角之间的差值对应于车辆1的偏滑信息，包括车辆1是否已经偏滑和偏滑角。偏滑角是车辆1在行驶时由于侧滑时的速度所形成的角度，即，横向速度相对于纵向速度的角。例如，车辆1侧滑越离心，偏滑角越大。
如下面描述的，控制器100可以估算在车辆1转向的情况下将产生的偏滑角和偏航率，以基于行驶时获得的关于偏滑角和偏航率的信息规避碰撞。控制器100可以预期基于转向的规避路径以用于车辆1转向，以规避碰撞，并且基于预期的基于转向的规避路径确定在车辆1转向的情况下将要形成的偏滑角和偏航率。
存储器90可以储存与车辆1的控制有关的各种数据。在实施方式中，存储器90可以储存关于车辆1的行驶速度、行进距离以及行进时间的信息，并且进一步储存关于通过捕捉器350检测的对象的类型和位置的信息。
存储器90可以储存关于通过检测传感器200检测的对象的位置和速度的信息、移动对象实时变化的坐标信息、以及关于车辆1与对象之间的相对距离和相对速度的信息。
存储器90可以储存与在实施方式中用于控制车辆1的数学公式和控制算法有关的数据，并且控制器100可以根据公式与控制算法发送控制车辆1的控制信号。
进一步地，如下面描述的，存储器90可以储存为了避免与位于车辆1的前方的目标车辆发生碰撞而为车辆1建立的基于转向的规避路径的相关信息、通过转向角检测器85获得的关于转向轮322的旋转角的信息、以及通过偏航率检测器88检测的关于偏航率的信息。
进一步地，存储器90可以储存在车辆1转向的情况下的关于横向加速度的数据和关于估算的偏滑角的信息，并且可以储存将与车辆1的最大横向加速度相比较的第一横向加速度阈值和第二横向加速度阈值。
存储器90可利用以下各项中的至少一个来实现：包括缓存、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)的非易失性存储设备；包括随机存取存储器(RAM)的易失性存储设备；或包括硬盘驱动器(HDD)或光盘(CD)ROM的储存介质，但并不局限于此。存储器90可以是利用与控制器100有关的上述处理器分离的芯片实现，或者在单一芯片中与处理器一体实现。
返回图1和图4，至少一个控制器100可以设置在车辆1内。控制器100可以对与车辆1的运转相关联的各个组件执行电子控制。
现将参考图5至图12对根据示例性实施方式的车辆1及用于控制车辆1的方法进行详细描述。为便于说明，假设位于车辆1的前方的对象是目标车辆2。
图5是根据本发明的示例性实施方式的车辆的自动紧急制动(AEB)的概念图，并且图6是根据本发明的示例性实施方式的车辆的自动紧急转向(AES)的概念图。
参考图5，AEB可以实现为避免在移动过程中与位于车辆1的前方的目标车辆2发生碰撞。
基于AEB的碰撞规避系统可确定基于制动的规避距离dbrake，以根据一定的制动减速度来降低车辆1的速度至停止而在车辆1与目标车辆2之间不发生碰撞。
如图5所示，在车辆1距离目标车辆2一定距离d0的情况下，控制器100可以发送在纵向方向上按照预定的减速度ax，aEB降低车辆1的速度的基于制动的规避的控制信号，以避免车辆1与目标车辆2之间发生碰撞，并且根据控制信号，车辆1可在行驶与基于制动的规避距离dbrake一样远之后停止，从而避免与目标车辆2发生碰撞。
根据基于制动的规避系统，在下列等式1中可以确定用于车辆1的基于制动的规避的基于制动的规避距离dbrake：
等式1：
其中，vx，rel表示车辆1与目标车辆2的相对速度，并且ax，AEB表示降低车辆1的行驶速度而不与目标车辆2发生碰撞的预定的减速度。
对于控制器100能够对车辆1发送基于制动的规避的控制信号而言，车辆1与目标车辆2之间的距离d0需要比基于制动的规避距离dbrake更长。另一方面，当车辆1与目标车辆2之间的距离d0比基于制动的规避距离dbrake更短时，因为即使按预定的减速度降低行驶速度，车辆1也不能够避免与目标车辆2发生碰撞，所以控制器100不会对车辆1发送基于制动的规避的控制信号。
控制器100可以确定允许车辆1通过车辆1的紧急制动降低行驶速度来规避碰撞的最后制动点(LPB)并且基于车辆1与目标车辆2之间的当前距离确定是否发送关于基于制动的规避的控制信号。
参考图6，AES可以实现为在移动过程中避免与位于车辆1的前方的目标车辆2发生碰撞。
基于AES的碰撞规避系统可在车辆1转向的情况下，根据一定减速度改变车辆1的行驶路径，以确定用于避开目标车辆2而不与目标车辆2发生碰撞的针对车辆1的基于转向的规避距离dsteer。
如图6所示，在车辆1远离目标车辆2一定距离d0的情况下，控制器100可以发送用于基于转向的规避的控制信号，以在横向方向上按照预定的减速度ay，aES使车辆1转向，从而避免车辆1与目标车辆2之间发生碰撞，并且基于控制信号，可以驾驶车辆1在纵向方向上移动与基于转向的规避距离dsteer一样远并且在横向方向上移动的与目标横向移动距离ytarget一样远，从而改变路径，避免与目标车辆2发生碰撞。
根据基于转向的规避系统，在下列等式2中可以确定关于车辆1的基于转向的规避的纵向的基于转向的规避距离dsteer：
等式2：
其中，vx，rel表示车辆1与目标车辆2的相对速度，并且ay，aES表示在车辆1的基于转向的规避的情况下的预定横向加速度。
对于控制器100发送关于车辆1的基于转向的规避的控制信号而言，车辆1与目标车辆2之间的距离d0需要比基于转向的规避距离dsteer更大。另一方面，当车辆1与目标车辆2之间的距离d0比基于转向的规避距离dsteer更短时，因为即使按照预定的加速度ay，AES发生转向，车辆1也不能够避免与目标车辆2发生碰撞，所以控制器100不会发送用于车辆1的基于转向的规避的控制信号。
控制器100可以确定通过经基于转向的规避改变行驶路径从而允许车辆1避免与目标车辆2发生碰撞的最后转向点(LPS)并且基于车辆1与目标车辆2之间的当前距离来确定是否发送针对基于转向的规避的控制信号。
然而，在车辆1通过基于转向的规避改变行驶路径的情况下产生的横向加速度可以不同于如上所述的预定横向加速度ay，AES，基于转向的规避距离dsteer相应地会不同于车辆1实际执行基于转向的规避的路径。
相应地，在本发明的示例性实施方式中用于控制车辆1的方法可包括：估算在车辆1的基于转向的规避的情况下产生的横向加速度，并且通过比较估算的最大横向加速度与预定的横向加速度阈值而促使控制器100控制车辆1的基于转向的规避。
通过基于由检测传感器200和捕捉器350获得的关于目标车辆2的位置和速度的信息以及关于车辆1行驶的道路的信息来执行综合判定的模型预测控制(MPC)，可以确定在车辆1为了避免与目标车辆2发生碰撞而转向时将要产生的横向加速度。
图7是示出根据本发明的示例性实施方式的根据车辆与目标车辆之间的距离的基于制动的规避控制或基于转向的规避控制的概念图。
如上参考图5和图6所述，对于控制器100能够发送关于车辆1的基于制动的规避的控制信号以施加制动从而避免与目标车辆2发生碰撞而言，车辆1与目标车辆2之间的距离d0需要比基于制动的规避距离dbrake更大。进一步地，对于控制器100能够发送关于车辆1的基于转向的规避的控制信号，以通过基于转向的规避来避开与目标车辆2发生碰撞而言，车辆1与目标车辆2之间的距离d0需要比基于转向的规避距离dsteer更大。
例如，参考图7，在车辆1位于(a)处的情况下，因为车辆1与目标车辆2之间的距离d0，a比基于制动的规避距离dbrake更长，所以控制器100能够发送控制信号对车辆1进行基于制动的规避。基于制动的规避距离dbrake是在与目标车辆2发生碰撞之前使车辆1降低行驶速度并且停止所需的距离，其可基于车辆1与目标车辆2的相对距离和相对速度中的至少一个而改变。
当车辆1位于(b)处时，因为车辆1与目标车辆2之间的距离d0，b比基于制动的规避距离dbrake更短，所以控制器100不能够发送用于对车辆1进行基于制动的规避的控制信号。在各种示例性实施方式中，基于制动的规避距离dbrake可以不同于图7中示出的距离。例如，在车辆1位于(b)处的情况下，当车辆1与目标车辆2之间的距离比用于车辆1通过制动避免碰撞时的基于制动的规避距离更短时，控制器100不能够发送用于对车辆1进行基于制动的规避的控制信号。
同时，当车辆1位于(b)处时，因为车辆1与目标车辆2之间的距离d0，b比基于转向的规避距离dsteer更长，所以控制器100可以确定在位置(b)处是否执行车辆1的基于转向的规避控制。进一步地，控制器100可以在位置(c)处发送用于对车辆1进行基于转向的规避的控制信号，以通过被转向来改变行驶路径，如图7所示，从而避免与目标车辆2发生碰撞。换言之，当车辆1位于(b)处时，控制器100可以确定要发送用于对车辆1进行基于转向的规避的控制信号，但是可在车辆1位于(c)处时发送用于基于转向的规避的控制信号，而不是在(b)处发送该控制信号，这是因为车辆1的驾驶员在(b)处通过自身可以使车辆1转向。
图8和图9示出了根据本发明的示例性实施方式的如何确定车辆的基于转向的规避路径以避开目标车辆。
参考图8和图9，控制器100基于由检测传感器200或捕捉器350获得的目标车辆2的位置信息和速度信息中的至少一种，可以估算目标车辆2的行驶路径。
检测传感器200可以检测位于车辆1的前方的目标车辆2并且获得关于目标车辆2的当前位置和行驶速度的信息，并且关于行驶速度的信息可以包括关于目标车辆2的行驶方向的信息。车辆1的捕捉器350通过实时拍摄目标车辆2的图像，也可以获得关于目标车辆2的位置和速度的信息。
基于目标车辆2的位置信息和速度信息中的至少一种，假设目标车辆2在行驶的同时保持当前行驶速度和方向，控制器100可预期目标车辆2的行驶路径。
在图8中，因为目标车辆2与车辆1在相同的车道上沿纵向行驶，所以车辆1的控制器100可以预期目标车辆2的行驶路径与当前行驶方向在同一纵向方向上。
在图9中，因为目标车辆2从车辆1正在行驶的车道左侧的车道朝向车辆1正在行驶的车道沿斜路径行驶，所以车辆1的控制器100可以预期目标车辆2的行驶路径横跨车辆1正在行驶的车道。
一旦预期目标车辆2的行驶路径，控制器100则可以基于预期的行驶路径确定车辆1的基于转向的规避路径。换言之，可对即将转向的车辆1确定规避目标车辆2的行驶路径的路径，以避免与目标车辆2发生碰撞。
控制器100在确定车辆1的基于转向的规避路径时，可以使用存储器90中储存的关于道路地图的信息，并且基于通过检测传感器200或捕捉器350检测的关于道路车道的信息确定基于转向的规避路径。
如图8所示，为了避免与车辆1在相同的车道上沿纵向方向行驶的目标车辆2发生碰撞，控制器100可以确定偏离目标车辆2的行驶路径并且将车辆1的行驶路径改变至右侧车道的基于转向的规避路径A1。
进一步地，如图9所示，为了避免与在穿过车辆1正在行驶的车道的斜路径上行驶的目标车辆2发生碰撞，控制器100可以确定偏离目标车辆2会穿过的车道并且将车辆1的行驶路径改变至右侧第二车道的基于转向的规避路径A2。
图10是示出根据本发明的示例性实施方式的在车辆的基于转向的规避的情况下如何确定横向加速度的概念图。
图10给出了在沿着基于如上所述参考图8而预期的目标车辆2的行驶路径确定出的基于转向的规避路径A1来驾驶车辆1以进行基于转向的规避的情况下如何确定车辆1的横向加速度的说明。
如图10所示，在车辆1沿着基于转向的规避路径A1行驶以避免与目标车辆2发生碰撞的情况下，可以假设车辆1的时变位置为k、k+1、k+2、…、k+p-1、k+p。
控制器100基于车辆1的位于车辆1在其上行驶的基于转向的规避路径A1中的时变位置，可以确定车辆1的偏滑角β和偏航率ψ。
控制器100基于车辆1行驶时获得的关于偏滑角β和偏航率ψ的信息，可以估算当车辆1沿基于转向的规避路径A1转向时要产生的偏滑角β和偏航率ψ。
参考图10，沿基于转向的规避路径A1驾驶车辆1，以避免与目标车辆2发生碰撞的情况下，假定车辆1的时变位置为k、k+1、k+2、…、k+p-1、k+p，车辆1在各个位置的偏滑角可被分别确定为β*k、β*k+1、β*k+2、…、β*k+p-1、β*k+p。车辆1在各个位置的偏航率也可被确定为分别是ψ*k、ψ*k+1、ψ*k+2、…、ψ*k+p-1、ψ*k+p。
控制器100基于已确定的偏滑角β和偏航率ψ，可以确定在基于转向的规避路径A1上驱动车辆1时要产生的横向加速度，并且可以将车辆1在各个位置的横向加速度确定为a*y，k、a*y，k+1、a*y，k+2、…、a*y，k+p-1、a*y，k+p·。
例如，控制器100基于在沿基于转向的规避路径A1驾驶车辆1以避免与目标车辆2发生碰撞的情况下估算的偏滑角β和偏航率ψ，通过下列等式3可以确定车辆1的横向加速度。
等式3：
当在基于转向的规避路径A1上驾驶车辆1时，从i＝0至i＝p表示车辆1的位置，并且点p对应于车辆1完成用于避免与目标车辆2发生碰撞而对行驶路径改变的结束点。
控制器100可以确定所估算的当在基于转向的规避路径A1上驱动车辆1时的横向加速度a*y，k、a*y，k+1、a*y，k+2、…、a*y，k+p-1、a*y，k+p的最大值。车辆1的横向加速度的最大值指在基于转向的规避路径A1上驱动车辆1的情况下可以产生的横向加速度之中的最高值。
控制器100基于车辆1的最大横向加速度，可以确定是否发送用于基于转向的规避的控制信号，以避免车辆1与目标车辆2之间发生碰撞。
图11是根据本发明的示例性实施方式的用于基于车辆1的最大横向加速度确定是否发送用于基于转向的规避的控制信号的曲线图。图12是示出在车辆与目标车辆之间发生碰撞的情况下使损害最小化的基于制动的规避控制的概念图。
在图11中，在车辆1执行基于转向的规避控制以避免与目标车辆2发生碰撞的情况下，在图示中表示基于转向的规避路径A1上的时变横向加速度。
在这一点上，横向加速度的图示形式可以根据车辆1对目标车辆2的基于转向的规避的程度而变化。关于通过车辆1的转向而将要产生的横向加速度的图示ay1，车辆1在基于转向的规避路径A1上执行基于转向的规避控制时将要产生的最大横向加速度对应于ay1，max。
同样，关于通过车辆1的转向而将要产生的横向加速度的图示ay2，车辆2在基于转向的规避路径A1上执行基于转向的规避控制时将要产生的最大横向加速度对应于ay2，max，并且关于通过车辆1的转向而将要产生的横向加速度的图示ay3，车辆3在基于转向的规避路径A1上执行基于转向的规避控制时将要产生的最大横向加速度对应于ay3，max。
控制器100通过比较在车辆1沿基于转向的规避路径A1转向的情况下要产生的最大横向加速度与预定的第一横向加速度阈值和第二横向加速度阈值，可以确定是否对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号。
第一横向加速度阈值ay，LBound是在正常驱动车辆1的情况下产生的横向加速度的最大值，并且第二横向加速度阈值ay，UBound是在驱动车辆1转向的情况下产生的横向加速度的最大值。
进一步地，如图10所示，在对车辆1进行基于转向的规避控制以规避目标车辆2的情况下，转向轮322可以向右转动，以将行驶路径从当前行驶车道改变至右侧车道，然后向左转动，以驾驶车辆1在右侧车道上前进，在这种情况下，可以产生向右并且然后向左的车辆1的横向加速度。
参考图10和图11，当车辆1转向至车辆1的当前行驶车道右侧的车道时，转向轮322在k+1处右转，从而沿右侧方向产生横向加速度，其在图11的曲线图中可以表示为S1。
而且，假设对于已将行驶路径改变至右侧车道的车辆1，将转向轮322在k+P-1处向左侧转动，以在右侧车道上行驶，则沿产生左侧方向的横向加速度，在图11的曲线图中，可以表示为S2。
当在车辆1的基于转向的规避控制的情况下将要产生的最大横向加速度等于或小于第一横向加速度阈值ay，LBound时，控制器100可不对车辆1发送关用于基于转向的规避的控制信号。在车辆1的基于转向的规避控制情况下将要产生的车辆1的最大横向加速度等于或小于第一横向加速度阈值ay，LBound，意味着车辆1被配置为以低横向加速度规避目标车辆1，在这种情况下，因为驾驶员通过他或她自身来控制车辆1可以执行基于转向的规避控制，所以控制器1不对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号。
参考图11，在通过控制器100估算的车辆1的最大横向加速度为ay1，max，其中ay1，max等于或小于第一横向加速度阈值ay，LBound的情况下，控制器100可不对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号。
当在车辆1的基于转向的规避控制的情况下要产生的横向加速度最大值超过第一横向加速度阈值ay，LBound，但小于第二横向加速度阈值ay，UBound时，控制器100可以对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号。车辆1的最大横向加速度超过第一横向加速度阈值ay，LBound，但小于第二横向加速度阈值ay，UBound，意味着车辆1离目标车辆2不是远到能够使得驾驶员根据基于转向的规避控制来控制车辆1，但是，控制器100可以执行基于转向的规避控制来避免车辆1与目标车辆2之间发生碰撞，因此，控制器100可以发送控制信号用于对车辆1进行基于转向的规避。
参考图11，在通过控制器100估算的车辆1的最大横向加速度为ay2，max，其中ay2，max超过第一横向加速度阈值ay，LBound但小于第二横向加速度阈值ay，UBound的情况下，控制器100可以发送控制信号用于对车辆1进行基于转向的规避。
当在车辆1的基于转向的规避控制的情况下产生的最大横向加速度等于或大于第二横向加速度阈值ay，UBound时，控制器100不会发送针对车辆1的基于转向的规避的控制信号。最大横向加速度等于或大于第二横向加速度阈值ay，UBound，意味着车辆1超过与通过基于转向的规避对目标车辆2执行碰撞规避有关的加速度阈值，因此，即使当控制器100对车辆1执行基于转向的规避控制，车辆1也不能够避免与目标车辆2发生碰撞。
参考图11，在由控制器100估算的车辆1的最大横向加速度为ay3，max其中该ay3，max等于或大于第二横向加速度阈值ay，UBound的情况下，控制器100不会对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号。
在当前情况下，不是对车辆1发送用于基于转向的规避的控制信号，控制器100可以执行将车辆1的行驶速度降低至预定速度的基于制动的规避控制。
参考图12，在控制器100基于车辆1的用于基于转向的规避的最大横向加速度确定不发送用于基于转向的规避的控制信号的情况下，因为车辆1可能无法避免与目标车辆2发生碰撞，所以可执行基于制动的规避控制以降低车辆1的行驶速度，从而即使当车辆1与目标车辆2发生碰撞，也使得损害最小化。
车辆1的速度控制器70可基于由控制器100发送的用于基于制动的规避的控制信号，降低车辆1的行驶速度。
图13是示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。
在S200中，检测传感器200可以检测位于车辆1的前方的目标车辆2，以获得目标车辆2的位置信息和速度信息中的至少一个。车辆1的捕捉器350通过拍摄目标车辆2的图片也可以实时确定关于目标车辆2的位置和速度的信息。
在S210中，控制器100可以基于目标车辆2的位置信息和速度信息中的至少一个，预期目标车辆2的估算行驶路径，并且在S220中，基于预期结果，控制器100可以确定车辆1的基于转向的规避路径A1，以通过转向规避目标车辆2。
在S230中，控制器100可以确定车辆1的偏滑角和偏航率，以通过基于转向的规避路径A1规避目标车辆2，并且在S240中，一旦确定偏滑角和偏航率，基于确定结果，控制器100可以确定车辆1的通过基于转向的规避路径A1规避目标车辆的最大横向加速度。参考图10对此进行了描述，因此，下面将省去重复性描述。
控制器100可以比较在车辆1转向至基于转向的规避路径A1的情况下要产生的最大横向加速度与预定的第一横向加速度阈值ay，LBound和第二横向加速度阈值ay，UBound。在S250中，当控制器100确定车辆1的最大横向加速度等于或小于第一横向加速度阈值ay，LBound时，控制器100可不发送用于对车辆1进行基于转向的规避的控制信号，但是，驾驶员可以将车辆1转向，以避免与目标车辆2发生碰撞。
在S260中，当控制器100确定车辆1的最大横向加速度超过第一横向加速度阈值ay，LBound，但小于第二横向加速度阈值ay，UBound时，在S265中，控制器100可以发送用于对车辆1进行基于转向的规避的控制信号，以避免与目标车辆2发生碰撞。
进一步地，在S270中，当控制器100确定车辆1的最大横向加速度等于或大于第二横向加速度阈值ay，UBound时，控制器100可不发送用于对车辆1进行的基于转向的规避的控制信号，但是，在S275中，发送降低车辆1的行驶速度的控制信号，以执行基于制动的规避控制，从而在车辆1与目标车辆2发生碰撞时降低损害。
本发明的实施方式具有能够通过估算在车辆为了避免与另一车辆碰撞而转向的情况下将要产生的横向加速度，以精确地确定能够或不能够避免碰撞的时间点，来及时通过车辆的转向执行碰撞规避控制的优点。
同时，通过用于储存由计算机运行的指令的记录介质的形式可以实现本发明的实施方式。指令可以储存为程序代码的形式，并且当指令由处理器运行时，可以生成执行本发明的示例性实施方式中的操作的程序模块。记录介质可以对应于计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质包括具有数据储存其中并且之后由计算机读取的任何类型的记录介质。例如，记录介质可以是ROM、RAM、磁带、磁盘、闪存、光学数据储存设备等。
为便于说明和在所附权利要求中准确限定，术语“在...上方”、“在...下方”、“在...内”、“在...外”、“向上”、“向下”、“朝上”、“朝下”、“前方”、“后方”、“后面”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”以及“向后”用于参考如图中显示的特征的位置来描述示例性实施方式的这些特征。
出于示出和描述之目的而呈现对本发明的具体示例性实施方式的上述描述。它们并不旨在穷尽本发明或者将本发明局限于所公开的精确形式，并且显而易见的是，根据上述教导，许多改造和变形是可能的。选出示例性实施方式并对其描述以说明本发明的一些原理及其实际应用，以能够使得本领域技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施方式以及各种替换及其改造。旨在由所附权利要求及其等同物限定本发明的范围。