驾驶员辅助系统及其控制方法

文档序号:1946566 发布日期:2021-12-10 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 驾驶员辅助系统及其控制方法 (Driver assistance system and control method thereof ) 是由 金炫范 于 2021-06-08 设计创作,主要内容包括:本申请涉及驾驶员辅助系统及其控制方法。提供了用于辅助驾驶主车辆的设备,该设备包括:相机,该相机安装至主车辆并且具有在主车辆的前方的视野,该相机被配置为获取图像数据;以及控制器,该控制器包括被配置为处理图像数据的处理器。控制器可以基于图像数据,识别妨碍主车辆的驾驶的至少一个对象,以及控制转向装置的转向控制器,以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向主车辆的转向装置施加周期性变化的抖动转矩。用于辅助驾驶主车辆的设备可以缩短用于紧急转向的响应时间。(The present application relates to a driver assistance system and a control method thereof. There is provided an apparatus for assisting driving of a host vehicle, the apparatus comprising: a camera mounted to a host vehicle and having a field of view in front of the host vehicle, the camera configured to acquire image data; and a controller including a processor configured to process the image data. The controller may identify at least one object that impedes driving of the host vehicle based on the image data, and control the steering controller of the steering device to apply a periodically varying dithering torque to the steering device of the host vehicle in response to a predicted collision with the at least one object. The apparatus for assisting driving of the host vehicle can shorten the response time for emergency steering.)

驾驶员辅助系统及其控制方法

技术领域

本公开涉及驾驶员辅助设备,并且更具体涉及能够避免与对象碰撞的驾驶员辅助设备。

背景技术

通常,车辆是指使用化石燃料、电力等作为动力源在道路或轨道上行驶的移动工具或运输工具。车辆可以主要通过使用安装在车身上的一个或更多个车轮移动到各种位置。车辆可以主要通过使用安装在车身上的一个或更多个车轮移动到各种位置。这种车辆可以包括三轮或四轮车辆、诸如摩托车之类的两轮车辆、建筑机械、自行车和在设置于轨道上的车轨上行驶的火车。

车辆是现代社会最常见的交通工具,使用车辆的人数日益增加。由于车辆技术的发展,长途移动变得容易,生活变得轻松,但在人口密度高的地方(诸如韩国),道路交通状况恶化,经常发生交通拥堵。

近来,为了减轻驾驶员的负担并提高便利性,已经积极研究配备有主动提供关于车辆状态、驾驶员状态和周围环境的信息的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的车辆。

安装在车辆上的高级驾驶员辅助系统的示例包括前向碰撞避免(FCA)、自主紧急制动(AEB)和驾驶员注意警告(DAW)。这种系统是在车辆驾驶情况下确定与对象碰撞的风险并在碰撞情况下通过紧急制动提供碰撞避免和警告的系统。

然而,仅紧急制动并不能充分避免车辆与对象之间的碰撞。

发明内容

因此,本公开的一个方面在于提供能够通过使用紧急转向来避免车辆与前方对象之间的碰撞的驾驶员辅助系统及驾驶员辅助方法。

本公开的一个方面在于提供能够缩短紧急转向的响应时间的驾驶员辅助系统及驾驶员辅助方法。

根据本公开的一个方面,提供了一种用于辅助驾驶主车辆的设备,该设备包括:相机,该相机安装至主车辆并且具有在主车辆的前方的视野,该相机被配置为获取图像数据;以及控制器,该控制器包括被配置为处理图像数据的处理器。控制器可以基于图像数据,识别妨碍主车辆驾驶的至少一个对象,以及控制转向装置的转向控制器,以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向主车辆的转向装置施加周期性变化的抖动转矩。

控制器可以控制转向控制器,以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向转向装置交替地施加第一方向上的转矩和第二方向上的转矩。

控制器可以控制转向控制器,以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向转向装置交替地施加第一方向上的转矩和第二方向上的转矩。

控制器可以控制转向控制器,以随着与至少一个对象的碰撞时间减少而增加抖动转矩的量值。

控制器可以控制转向控制器,以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向转向装置周期性地施加脉冲形转矩,并且随着与至少一个对象的碰撞时间减少而减小脉冲形转矩之间的时间间隔。

控制器可以控制转向控制器,以响应于直到主车辆与前方对象之间碰撞的剩余时间小于第一时间而向转向装置施加周期性变化的抖动转矩。

控制器可以控制转向控制器,以响应于主车辆和前方对象之间的碰撞时间小于或等于第二时间而向转向装置施加第一转矩,该第二时间小于第一时间。

控制器可以控制转向控制器,以响应于主车辆和前方对象之间的碰撞时间增加而向转向装置施加与第一转矩相反的方向上的第二转矩。

控制器可以控制转向控制器,以响应于主车辆和前方对象之间的碰撞时间小于或等于第三时间而向转向装置施加大于第一转矩的第二转矩,第三时间小于第二时间。

根据本公开的一个方面,提供了一种用于辅助驾驶主车辆的方法,该方法包括:处理由安装于主车辆中并具有主车辆的前方视野的相机所获取的图像数据;基于图像数据识别妨碍主车辆的驾驶的至少一个对象;响应于预计到与至少一个对象的碰撞,向主车辆的转向装置施加周期性变化的抖动转矩。

根据本公开的一个方面,提供了一种用于辅助驾驶主车辆的设备,该设备包括:相机,该相机安装至主车辆并且具有在主车辆的前方的视野,该相机被配置为获取图像数据;传感器,该传感器安装至主车辆,具有用于主车辆的前方和侧方中的至少一者的感测场,并且获取感测数据,该传感器在由雷达传感器和LiDAR传感器组成的组中;以及控制器,该控制器包括被配置为处理图像数据的处理器。控制器可以基于图像数据,识别妨碍主车辆的驾驶的至少一个对象,基于感测数据预测与至少一个对象的碰撞,以及控制转向装置的转向控制器以响应于预计到与至少一个对象的碰撞而向主车辆的转向装置施加周期性变化的抖动转矩。

附图说明

通过结合附图对实施方式的以下描述,本公开的这些和/或其它方面将变得显而易见并且更容易理解:

图1例示了根据实施方式的车辆的构造;

图2例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的构造;

图3例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备中所包括的相机和雷达的视野;

图4例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的碰撞避免方法;

图5例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的紧急转向方法;

图6例示了通过图5所示的紧急转向方法施加到转向装置的转矩;

图7例示了通过图5所示的紧急转向方法来避免车辆碰撞;

图8例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的紧急转向方法;

图9例示了通过图8所示的紧急转向方法施加到转向装置的转矩;以及

图10例示了通过图8所示的紧急转向方法来避免车辆碰撞。

具体实施方式

提供以下详细描述以帮助读者获得对本文描述的方法、装置和/或系统的全面理解。因此,将向本领域普通技术人员建议本文描述的方法、装置和/或系统的各种变型、修改和等同物。所描述的处理操作的进程是示例;然而,除了必须以特定顺序发生的操作,操作的顺序和/或操作不限于这里阐述的并且可以如本领域中已知的那样改变。此外,为了更清楚和简洁,可以省略对公知的功能和构造的相应描述。

此外,现在将在下文中参照附图更全面地描述示例性实施方式。然而,示例性实施方式可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于这里阐述的实施方式。提供这些实施方式使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域普通技术人员充分地传达示例性实施方式。相似的附图标记指代相似的元件。

应当理解,尽管在本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何组合和全部组合。

应当理解,当元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时,它可以直接连接或联接到另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件时,不存在中间元件。

此处使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的,并非旨在进行限制。如本文所用,单数形式“一(种)”、“一(个)”和“该”旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。

现在将详细参照本公开的示例性实施方式进行说明,在附图中示出了示例性实施方式的示例,其中相似的附图标记始终指代相似的元件。

表述“a、b和c中的至少一个”应理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者或a、b和c的全部。

下面将结合附图描述本公开的工作原理和实施方式。

图1例示了根据实施方式的车辆的构造。

参照图1,车辆1包括驱动系统10、制动系统30和转向系统40。

驱动系统10可以使车辆1移动,并且包括引擎管理系统(EMS)11、引擎12、变速器控制单元(TCU)21和变速器22。

引擎12包括汽缸和活塞,并且可以生成用于主车辆1行驶的动力。变速器22包括多个齿轮,并且可以将引擎12产生的动力传递到车轮。

EMS 11可以响应于驾驶员通过加速踏板的加速意图或来自驾驶员辅助系统100的请求而控制引擎12。例如,EMS 11可以控制引擎12的转矩。

TCU 21可以响应于驾驶员通过换档杆的换档命令和/或主车辆1的行驶速度而控制变速器22。例如,TCU 21可以调节从引擎12到车轮的换档比。

制动系统30可以使车辆1停止并且可以包括电子制动控制模块(EBCM)31和制动装置32。

制动装置32可以通过与车轮的摩擦使车辆1减速或使车辆1停止。

EBCM 31可以响应于驾驶员通过制动踏板的制动意图和/或车轮打滑而控制制动装置32。例如,EBCM 31可以控制制动装置32以响应于在主车辆1制动(防抱死制动系统,ABS)时检测到的车轮打滑而暂时解除车轮的制动。EBCM 31可以控制制动装置32以响应于在主车辆1转向(电子稳定控制,ESC)时检测到的转向过度和/或转向不足而选择性地解除车轮的制动。此外,EBCM 31可以控制制动装置32以响应于在主车辆1被驱动(牵引控制系统,TCS)时检测到的车轮打滑而暂时制动车轮。

此外,EBCM 31可以响应于来自驾驶员辅助系统100的请求而控制制动装置32。例如,EBCM 31可以从驾驶员辅助系统100接收包括减速率的减速请求,并且控制制动装置32使得车辆1依据请求的减速而减速。

转向系统40可以包括电子动力转向控制模块(EPS)41和转向装置42。

转向装置42可以改变车辆1的行驶方向。

EPS 41可以响应于驾驶员通过方向盘转向的意图而辅助转向装置42的操作,使得驾驶员可以容易地操纵方向盘。例如,EPS 41可以辅助转向装置42的操作,以在低速行驶或停车时减小转向力并且在高速行驶时增加转向力。

此外,EPS 41可以响应于来自驾驶员辅助系统100的请求而控制转向装置42。例如,EPS 41可以从驾驶员辅助系统100接收包括转向转矩的转向请求,并且控制转向装置42以使车辆1依据请求的转向转矩而转向。

为了驾驶员的安全和便利,车辆1还包括车身控制模块(BCM)51和驾驶员辅助系统(DAS)100。

BCM 51可以控制为驾驶员提供便利或确保驾驶员安全的电子组件的操作。例如,BCM 51可以控制前照灯、雨刷、仪表盘、多功能开关、转向灯等。

DAS 100可以辅助驾驶员操纵(驱动、制动、转向)车辆1。例如,DAS 100可以检测车辆1周围的周围环境(例如,另一辆车、行人、骑自行车者、车道、路标等)并响应于感测到的周围环境而控制车辆1的驾驶和/或制动和/或转向。

DAS 100可以为驾驶员提供各种功能。例如,DAS 60可以提供车道偏离警告(LDW)、车道保持辅助(LKA)、远光辅助(HBA)、自主紧急制动(AEB)、交通标志识别(TSR)、自适应巡航控制(ACC)、盲点检测(BSD)等。

DAS 100可以包括用于获取车辆1周围的图像数据的相机模块101和用于获取车辆1周围的对象数据的雷达模块102。相机模块101可以包括相机101a和电子控制单元(ECU)101b,并且可以拍摄车辆1的前方并识别其它车辆、行人、骑自行车者、车道、路标等。雷达模块102可以包括雷达102a和电子控制单元(ECU)102b,并且可以获取车辆1周围的对象(例如,其它车辆、行人、骑自行车者等)的相对位置和相对速度。

DAS 100不限于图1所示的组件,并且还可以包括扫描车辆1周围并检测对象的激光雷达。

上述电子组件可以通过车辆通信网络(NT)相互通信。例如,电子组件可以通过以太网、面向媒体的系统传输(MOST)、Flexray、控制器局域网(CAN)、本地互连网络(LIN)等在它们之间交换数据。DAS 100可以通过NT分别向EMS 11、EBCM 31和EPS 41发送驱动信号、制动信号和转向信号。

图2例示了根据实施方式的DAS的配置。图3例示了根据实施方式的DAS中所包括的相机和雷达的视野。

参照图2,车辆1可以包括驱动系统10、制动系统30、转向系统40和DAS 100。

驱动系统10、制动系统30和转向系统40可以与图1所示的驱动系统10、制动系统30和转向系统40相同。

DAS 100可以包括前方相机110、前方雷达120、角部雷达130和控制器140。

前方相机110可以具有指向车辆1的前方的视野110a,如图3所示。前方相机110可以安装在例如车辆1的前挡风玻璃上。

前方相机110可以对车辆1前方进行成像并获取关于车辆1前方的图像数据。关于车辆1前方的图像数据可以包括存在于车辆1前方的另一车辆或行人或骑自行车者的位置或车道。

前方相机110可以包括多个镜头和图像传感器。图像传感器可以包括用于将光转换成电信号的多个光电二极管,并且多个光电二极管可以以二维矩阵布置。

前方相机110可以电连接到控制器140。例如,前方相机110可以通过车辆通信网络NT、通过硬线或通过印刷电路板(PCB)连接到控制器140。

前方相机110可以将车辆1前方的图像数据发送给控制器140。

前方雷达120可以具有指向车辆1前方的感测场120a。前方雷达120可以安装在例如车辆1的格栅或保险杠上。

前方雷达120可以包括向车辆1前方辐射发送无线电波的发送天线(或发送天线阵列)和接收从对象反射的反射无线电波的接收天线(或接收天线阵列)。前方雷达120可以从由发送天线发送的发送无线电波和由接收天线接收的反射无线电波获取感测数据。感测数据可以包括关于存在于车辆1前方的另一车辆或行人或骑自行车者的距离信息和速度信息。前方雷达120可以基于发送无线电波和反射无线电波之间的相位差(或时间差)计算距对象的相对距离,并基于发送无线电波和反射无线电波之间的频率差计算对象的相对速度。

前方雷达120可以通过车辆通信网络NT、硬线或印刷电路板连接到控制器140。前方雷达120可以将感测数据发送给控制器140。

角部雷达130包括安装在车辆1的右前侧的第一角部雷达131、安装在车辆1的左前侧的第二角部雷达132、安装在车辆1的右后侧的第三角部雷达133、以及安装在车辆1的左后侧的第四角部雷达134。

第一角部雷达131可以具有指向车辆1的右前侧的感测场131a,如图3所示。前方雷达120可以安装在例如车辆1的前保险杠的右侧。第二角部雷达132可以具有指向车辆1的左前侧的感测场132a,并且可以安装在例如车辆1的前保险杠的左侧。第三角部雷达133可以具有指向车辆1的右后侧的感测场133a并且可以安装在例如车辆1的后保险杠的右侧。第四角部雷达134可以具有指向车辆1的左后侧的感测场134a,并且可以安装在例如车辆1的后保险杠的左侧。

第一角部雷达131、第二角部雷达132、第三角部雷达133和第四角部雷达134中的每个角部雷达可以包括发送天线和接收天线。第一角部雷达131、第二角部雷达132、第三角部雷达133和第四角部雷达134分别获取第一角部雷达数据、第二角部雷达数据、第三角部雷达数据和第四角部雷达数据。第一角部雷达数据可以包括关于存在于车辆1的右前侧的另一车辆、行人或骑自行车者(以下称为“对象”)的距离信息和速度信息。第二角部雷达数据可以包括关于存在于车辆1的左前侧的对象的距离信息和速度信息。第三角部雷达数据和第四角部雷达数据可以分别包括关于存在于车辆1的右后侧的对象的距离信息和速度信息以及关于位于车辆1的左后侧的对象的距离信息和速度信息。

第一角部雷达131、第二角部雷达132、第三角部雷达133和第四角部雷达134中的每个角部雷达可以例如通过车辆通信网络NT、硬线或印刷电路板连接到第一控制器140。第一角部雷达131、第二角部雷达132、第三角部雷达133和第四角部雷达134可以分别将第一角部雷达数据、第二角部雷达数据、第三角部雷达数据和第四角部雷达数据发送给控制器140。

控制器140可以包括相机模块(图1中的101)的ECU(图1中的101b)和/或雷达模块(图1中的102)的ECU(图1中的102b),和/或单独的集成ECU。

控制器140可以电连接到前方相机110和前方雷达120。另外,控制器140可以通过车辆通信网络NT连接到驱动系统10、制动系统30和转向系统40。

控制器140包括处理器141和存储器142。

处理器141可以处理前方相机110的图像数据以及雷达120和130的感测数据,并生成用于控制驱动系统10、制动系统30和转向系统40的驱动信号、制动信号和转向信号。例如,处理器141可以包括用于处理前方相机110的图像数据的图像信号处理器和/或用于处理雷达120和130的雷达数据的数字信号处理器和/或用于生成驱动信号、制动信号和/或转向信号的微控制单元(MCU)。

处理器141可以基于前方相机110的图像数据以及前方雷达120和角部雷达130的感测数据,来感测车辆1前方的对象(例如,另一辆车、行人、骑自行车者等)。

处理器141可以基于前方相机110的图像数据,获取存在于车辆1前方的对象的相对位置(距离和方向)以及类型(例如,对象是另一车辆、行人还是骑自行车者)。处理器141可以基于雷达120和130的感测数据,来获取存在于车辆1前方的对象的位置(距离和方向)以及相对速度。

此外,处理器141可以将通过感测数据感测到的对象与通过图像数据感测到的对象进行匹配,并基于匹配结果获取车辆1前方的对象的类型、相对位置和相对速度。

处理器141可以基于前方对象的相对位置和相对速度生成驱动信号、制动信号和转向信号。

例如,处理器141可以向驱动系统10发送驱动信号,使得距前车的距离(或者直至到达前车的位置的时间)变为驾驶员设置的距离。此外,处理器141可以基于前方对象的位置(距离)和相对速度计算车辆1与前方对象之间的碰撞时间(TTC)(或碰撞距离(DTC)),并且基于TTC与参考时间的比较结果,警告驾驶员碰撞,并且可以警告驾驶员碰撞或向制动系统30发送制动信号。

处理器141可以基于多个角部雷达130的角部雷达数据,获取在车辆1侧方(右前、左前、右后、左后)的对象的相对位置(距离和方向)和速度信息(相对速度)。

处理器141可以通过基于在车辆1侧方的对象的相对位置(距离和方向)和相对速度改变车辆1的行驶方向,来确定是否避免了与前方对象碰撞。例如,如果没有对象位于车辆1侧方,则处理器141可以向转向系统40发送转向信号,以避免与前方对象发生碰撞。响应于基于侧方对象的位置(距离和方向)和相对速度预测到在车辆1转向之后不与侧方对象碰撞,处理器141可以向转向系统40发送转向信号以避免与前方对象碰撞。

响应于基于侧方对象的位置(距离和方向)和相对速度预测到在车辆1转向之后与侧方对象碰撞,处理器141可以不向转向系统40发送转向信号。

响应于基于碰撞时间或碰撞距离确定出与前方对象碰撞,处理器141可以通过基于车辆1的侧方对象的相对速度和位置(距离和方向)改变车辆1的行驶方向,来确定是否避免与前方对象碰撞。例如,响应于检测到不存在车辆1的侧方对象,处理器141可以向转向系统40发送转向信号,以避免与前方对象碰撞。响应于基于侧方对象的位置(距离和方向)和相对速度预测到在车辆1转向之后不与侧方对象碰撞,处理器141可以向转向系统40发送转向信号,以避免与前方对象碰撞。响应于基于侧方对象的位置(距离和方向)和相对速度预测出在车辆1转向之后与侧方对象碰撞,处理器141可以不向转向系统40发送转向信号。

如此,处理器141可以向转向系统40发送用于改变车辆1的行驶方向的转向信号,以避免与前方对象碰撞。然而,已知从转向装置42接收到转向信号到车辆1的行驶方向改变为止存在大约200ms(毫秒)的响应延迟时间。为了更稳定地避免与前方对象碰撞,需要减少响应延迟时间。

处理器141可以控制EPS 41向转向装置42施加抖动转矩以减少转向装置42的响应延迟时间。

抖动转矩可以表示周期性地施加到转向装置42以减少转向装置42的摩擦的转矩。

例如,处理器141可以控制EPS 41交替地且周期性地向转向装置42施加第一方向(例如,逆时针)上的转矩和第二方向(例如,顺时针)上的转矩。例如,处理器141可以控制EPS 41向转向装置42施加具有大致正弦形状的周期性转矩。然而,抖动转矩不限于此,并且近似周期性地施加到转向装置42的转矩就足够了。

处理器141可以基于与前方对象的碰撞时间来改变抖动转矩的量值。例如,随着与前方对象的碰撞时间减少,处理器141可以增加抖动转矩的量值。

处理器141可以控制EPS 41周期性地向转向装置42施加脉冲形转矩(在下文中,称为“转矩脉冲”)。处理器141可以基于与前方对象的碰撞时间改变施加转矩脉冲的时间间隔。例如,随着与前方对象的碰撞时间减少,处理器141可以减小施加转矩脉冲的时间间隔。

借助于抖动转矩,转向装置42开始运动。如众所周知的,已知运动状态下的动摩擦力小于静止状态下的最大静摩擦力。换言之,可以减小在运动状态下改变转向装置42的车轮方向所需的转矩量。从而,转向装置42可以更快速地响应所施加的转矩,并且可以减小转向装置42的响应延迟时间。

存储器142可以存储用于由处理器141处理图像数据的程序和/或数据、用于由处理器141处理雷达数据的程序和/或数据、以及用于由处理器141生成制动信号和/或转向信号的程序和/或数据。

存储器142可以暂时存储从前方相机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,并且可以暂时存储处理器141处理图像数据和/或雷达数据的结果。

存储器142不仅可以包括诸如S-RAM、D-RAM等的易失性存储器,而且还可以包括诸如闪存、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)等的非易失性存储器。

如此,控制器140可以基于是否预测到与前方对象的碰撞,向制动系统30发送制动信号。此外,控制器140可以向转向系统40发送转向信号以避免与前方对象碰撞。

此外,响应于预计到前方对象的碰撞,控制器140可以控制EPS 41向转向装置42施加抖动转矩,以减小转向装置42的响应延迟时间。

DAS 100不限于图2所示的组件,并且还可以包括扫描车辆1周围并检测对象的激光雷达。

图4例示了根据实施方式的用于驾驶员辅助设备的碰撞避免方法。

将参照图4描述DAS 100的碰撞避免方法1000。

DAS 100识别车辆1前方的对象(1010)。

在车辆1正在行驶或停车的同时,DAS 100的前方相机110可以获取车辆1前方的图像数据。DAS 100的控制器140可以从前方相机110获取图像数据。控制器140可以基于图像数据识别和分类位于车辆1前方和/或周围的对象。例如,控制器140可以识别位于车辆1前方的包括车道标记、标志、另一辆车、行人、自行车、道路边界、动物、交通灯等的对象。此外,控制器140可以将识别出的对象分类为车道标记、标志、另一车辆、行人、自行车、道路边界、动物、交通灯等。

当车辆1正在行驶或停车时,DAS 100的前方雷达120可以获取车辆1前方的感测数据。控制器140可以从前方雷达120获取感测数据。控制器140可以基于感测数据识别位于车辆1前方和/或周围的对象。

控制器140可以仅依据前方相机110的图像数据来识别位于车辆1前方和/或周围的对象、或者仅依据前方雷达120的感测数据来识别位于车辆1前方的对象。

此外,控制器140可以基于前方相机110的图像数据和前方雷达120的感测数据,识别位于车辆1前方的对象。例如,控制器140可以识别基于前方相机110的图像数据所识别的对象与基于前方雷达120的感测数据所识别的对象之间的共同对象。

DAS 100确定是否预计到与车辆1的前方对象碰撞(1020)。

DAS 100可以识别车辆1的前方对象的相对位置(距离和方向)和相对速度。

控制器140可以基于图像数据识别位于车辆1前方的对象的相对位置,并基于多个连续图像数据识别位于车辆1前方的对象的相对速度。例如,控制器140可以在基于图像数据的图像中基于对象的位置(对象在图像帧中所占据的像素的坐标)和对象的尺寸(对象在图像帧中所占据的像素的数量)来识别对象的相对位置。另外,控制器140可以通过多个连续图像数据基于对象在图像中的位置(对象在图像帧中所占据的像素的坐标)的变化来识别对象的横向相对速度,并基于对象的尺寸(对象在图像帧中所占据的像素的数量)的变化来识别对象的纵向相对速度。

此外,控制器140可以基于感测数据识别位于车辆1前方和/或周围的对象的相对位置和相对速度。例如,控制器140可以基于直到接收到从对象反射的无线电波的时间和接收无线电波的角度,识别位于车辆1前方和/或周围的对象的相对位置。

此外,控制器140可以基于前方相机110的图像数据和前方雷达120的感测数据,识别位于车辆1前方的对象的相对位置和相对速度。例如,控制器140可以基于前方相机110的图像数据确定对象的横向相对位置和横向相对速度,并且可以基于前方雷达120的感测数据确定对象的相对纵向位置和纵向相对速度。在此,横向方向可以表示与车辆1的行驶方向垂直的方向,而纵向方向可以表示与车辆1的行驶方向平行的方向。

此外,控制器140可以基于前方对象的相对位置(距离和方向)和相对速度,来预测车辆1是否将与前方对象碰撞。控制器140可以基于对象的相对位置和相对速度来确定车辆1和目标之间的碰撞时间(TTC)。例如,控制器140可以基于距前车的距离以及前车的相对速度,来计算车辆1和前车之间的碰撞时间(TTC)。

控制器140还可以将与前车的碰撞时间(TTC)与参考时间进行比较,并确定与前车的碰撞时间(TTC)是否小于参考时间。可以凭经验或凭经验设置参考时间。例如,可以基于通过一般驾驶员的制动或转向来避免碰撞所需的最小时间或基于通过DAS 100的自动制动或自动转向来避免碰撞所需的最小时间,来设置参考时间。

此外,控制器140可以基于对象的相对位置和相对速度来预测车辆1和前车之间的碰撞距离(DTC)。控制器140可以基于车辆1的行驶速度和与前车的碰撞时间(TTC)的乘积,来计算与前车的碰撞距离(DTC)。控制器140还可以将与前车的碰撞距离(DTC)与参考时间进行比较,并确定与前车的碰撞距离(DTC)是否小于参考距离。

响应于预测到车辆1将不与前方对象碰撞(1020为“否”),DAS 100可以再次识别前方对象并再次预测车辆1是否将与前方对象碰撞。

响应于预测到车辆1将与前方对象碰撞(1020为“是”),DAS 100确定是否存在车辆1的侧方对象(1030)。

例如,响应于碰撞时间(TTC)小于或等于参考时间,控制器140可以预测出车辆1将与前方对象碰撞。

控制器140可以从角部雷达130接收感测数据并且基于检测到的数据,检测位于车辆1的侧方(右前、左前、右后、左后)的对象。此外,控制器140可以基于角部雷达130的感测数据,获取侧方对象的相对位置(距离和方向)和相对速度。

响应于未检测到车辆1的侧方对象(1030为“否”),DAS 100执行紧急转向(1040)。

响应于未检测到位于车辆1侧方的对象,控制器140可以向转向系统40发送转向信号,以避免与车辆1的前方对象碰撞。

例如,车辆1可以行驶在前车后方。

响应于前车突然被制动,控制器140可以预测到与前车碰撞。

响应于预测到与前车碰撞,控制器140可以基于第一角部雷达131和第三角部雷达133的雷达数据检测车辆1右侧的对象,并基于第二角部雷达132和第四角部雷达134的雷达数据检测车辆1的左侧的对象。响应于在车辆1的左侧或右侧未检测到对象,控制器140可以生成转向信号,使得车辆1的行驶方向改变为未检测到对象的方向,并且可以向转向系统40发送转向信号。从而,车辆1可以向左改变行驶方向并且在前车的左侧通过。

响应于检测到车辆1的侧方对象(1030为“是”),DAS 100执行紧急制动(1050)。

响应于检测到位于车辆1侧方的对象,控制器140可以确定通过转向可能无法避免与另一车辆碰撞,并且可以向制动系统30发送制动信号,以减小由与前方对象碰撞所导致的冲击。

图5例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的紧急转向方法。图6例示了通过图5所示的紧急转向方法施加到转向装置的转矩。图7例示了通过图5所示的紧急转向方法来避免车辆碰撞。

与图8、图9和图10一起来描述DAS 100的紧急转向方法1100。

DAS 100识别车辆1的前方对象(1110)。

操作1110可以与图4所示的操作1010相同。

DAS 100确定与前方对象的碰撞时间(TTC)是否等于或小于第一时间(1120)。

操作1120可以类似于图4中所示的操作1020。例如,控制器140可以识别车辆1的前车的相对位置(距离和方向)和相对速度。控制器140可以基于前车的相对位置和相对速度确定车辆1和前车之间的碰撞时间(TTC)。控制器140可以将与前车的碰撞时间(TTC)和参考时间进行比较,并确定与前车的碰撞时间(TTC)是否小于第一时间。可以凭经验或凭经验设置第一时间。

此外,控制器140可以基于对象的相对位置和相对速度,来预测车辆1和前车之间的碰撞距离(DTC),并确定与前车的碰撞距离(DTC)是否等于或小于第一距离。

响应于与前方对象的碰撞时间大于第一时间(1120为“否”),DAS 100可以再次识别车辆1的前车的相对位置(距离和方向)和相对速度,并再次确定与前车的碰撞时间(TTC)是否小于第一时间。

响应于与前方对象的碰撞时间等于或小于第一时间(1120为“是”),DAS 100控制转向系统40施加抖动转矩(1130)。

例如,响应于与前车的碰撞时间等于或小于第一时间,控制器140可以预测到车辆1与前车之间的碰撞。此外,控制器140可以准备用于避免与前车碰撞的紧急条款。

控制器140可以向EPS 41提供转向准备信号,使得抖动转矩被施加到转向装置42。响应于DAS 100的转向准备信号,EPS 41可以向转向装置42施加周期性变化的转矩(抖动转矩),如图6所示。

通过抖动转矩,转向装置42被切换到运动状态,并且改变车辆1的行驶方向所需的力(摩擦力)减小。从而,可以减小转向装置42的用于改变车辆1的行驶方向的响应时间。

另外,抖动转矩的量值可以如图6所示地变化。例如,抖动转矩的量值可以随时间而增加。作为另一示例,抖动转矩的量值可以随着与前车的碰撞时间(TTC)的减少而增加。

此后,DAS 100确定与前方对象的碰撞时间是否小于或等于第二时间(1140)。

操作1140可以类似于图4中所示的操作1020。例如,控制器140可以基于前车的相对位置和相对速度,来确定车辆1和前车之间的碰撞时间(TTC),并且确定与前车的碰撞时间(TTC)是否小于第二时间。第二时间段小于第一时间段并且可以凭经验或凭经验来设置第二时间段。

此外,控制器140可以基于对象的相对位置和相对速度,来预测车辆1和前车之间的碰撞距离(DTC),并确定与前车的碰撞距离(DTC)是否等于或小于第二距离。第二距离可以小于第一距离。

响应于与前方对象的碰撞时间大于第二时间(操作1140为“否”),DAS 100可以继续控制转向系统40施加抖动转矩。

响应于与前方对象的碰撞时间小于或等于第二时间(1140为“是”),DAS 100控制转向系统40以施加第一方向上的第一转矩(1150)。

例如,响应于与前车的碰撞时间等于或小于第二时间,控制器140可以预测到车辆1和前车之间即将碰撞。此外,控制器140可以执行紧急转向以避免与前车碰撞。控制器140可以向EPS 41提供第一转向控制信号,使得第一方向(例如,顺时针或逆时针)上的第一转矩被施加到转向装置42。

响应于DAS 100的第一转向控制信号,EPS 41可以向转向装置42施加第一方向(例如,逆时针)上的第一转矩,如图6所示。通过第一转矩,转向装置42可以向左改变车辆1的行驶方向,如图7所示。

此后,DAS 100确定在没有与前方对象碰撞的情况下碰撞时间是否已经过去(1160)。

例如,为了识别是否避免了与前车的碰撞,控制器140可以确定在没有与前车碰撞的情况下是否已经过去了先前预计的碰撞时间(TTC)。换言之,控制器140可以确定是否在预计时间没有发生与前车的碰撞。

控制器140可以从安全气囊控制单元(ACU)接收关于车辆1的碰撞的信息,并且基于关于车辆1的碰撞的信息,确定在没有与前车碰撞的情况下是否已经过去了先前预计的碰撞时间(TTC)。

此外,为了识别是否避免了与前车的碰撞,控制器140可以确定与前车的碰撞时间是否增加。例如,控制器140可以基于前车的相对位置和相对速度确定车辆1与前车之间的碰撞时间(TTC),并确定与前车的碰撞时间是否增加。

响应于在没有与前方对象碰撞的情况下碰撞时间尚未过去(1160为“否”),DAS100可以继续控制转向系统40,使得施加第一转矩。此外,响应于检测到与前方对象的碰撞(步骤1160为“否”),DAS 100可以停止输出第一转向控制信号。

响应于在没有与前方对象碰撞的情况下碰撞时间已过去(1160为“是”),DAS 100控制转向系统40施加第二方向上的第二转矩(1170)。

例如,响应于在没有与前车碰撞的情况下碰撞时间已经过去,控制器140可以确定避免了与前车的碰撞。此外,响应于与前车的碰撞时间增加,控制器140可以确定也避免了与前车的碰撞。

因此,控制器140可以在避免了与前车碰撞之后执行转向以保持车道。控制器140可以向EPS 41提供第二转向控制信号,使得第二方向(例如,逆时针或顺时针)上的第二转矩被施加到转向装置42。

响应于DAS 100的第二转向控制信号,EPS 41可以向转向装置42施加第二方向(例如,顺时针)上的第二转矩,如图6所示。通过第二转矩,转向装置42可以向右改变车辆1的行驶方向,如图7所示。

如上所述,DAS 100可以预测与前方对象的碰撞,并控制转向系统40以响应于预计到与前方对象的碰撞而改变车辆1的行驶方向以避免碰撞。具体而言,驾驶员辅助设备100可以控制EPS 41向转向装置42施加抖动转矩,以减少转向系统40的响应延迟时间。

从而,转向系统40的响应时间减小,并且车辆1可以更快地避免与前方对象碰撞。

图8例示了根据实施方式的驾驶员辅助设备的紧急转向方法。图9例示了通过图8所示的紧急转向方法向转向装置施加的转矩。图10例示了通过图8所示的紧急转向方法来避免车辆碰撞。

与图8、图9和图10一起描述DAS 100的紧急转向方法1200。

DAS 100识别车辆1的前方对象(1210)。

操作1210可以与图4所示的操作1010相同。

DAS 100确定与前方对象的碰撞时间是否小于或等于第一时间(1220)。

操作1220可以与图5所示的操作1120相同。

响应于与前方对象的碰撞时间小于或等于第一时间(1220为“是”),DAS 100控制转向系统40施加抖动转矩(1230)。

操作1230可以与图5所示的操作1130相同。

例如,控制器140可以向EPS 41提供转向准备信号,使得抖动转矩被施加到转向装置42。

此后,DAS 100确定与前方对象的碰撞时间是否小于或等于第二时间(1240)。

操作1240可以与图5所示的操作1140相同。第二时间段小于第一时间段,并且可以凭经验或凭经验设置第二时间段。

响应于与前方对象的碰撞时间大于第二时间(1240为“否”),DAS 100可以继续控制转向系统40使得施加抖动转矩。

响应于与前方对象的碰撞时间等于或小于第二时间(1140为“是”),DAS 100控制转向系统40施加第一量值的第一转矩(1250)。

例如,响应于与前车的碰撞时间小于或等于第二时间,控制器140可以预测车辆1和前车之间即将碰撞,并向EPS 41提供第一转向控制信号,使得向转向装置42施加第一量值的第一转矩。

响应于DAS 100的第一转向控制信号,EPS 41可以向转向装置42施加第一量值的第一转矩,如图9所示。

通过第一转矩,转向装置42可以向左改变车辆1的行驶方向,如图10所示。

此后,DAS 100确定与前方对象的碰撞时间是否等于或小于第三时间(1260)。

操作1260可以类似于操作1240。例如,控制器140可以基于前车的相对位置和相对速度,确定车辆1和前车之间的碰撞时间(TTC),并确定与前车的碰撞时间(TTC)是否小于第三时间。第三时间段小于第二时间段,并且可以凭经验或凭经验设置第三时间段。

响应于与前方对象的碰撞时间大于第三时间(1260为“否”),DAS 100可以继续控制转向系统40,使得施加第一转矩。

响应于与前方对象的碰撞时间小于第三时间(1260为“是”),DAS 100控制转向系统40使得施加第二量值的第二转矩(1270)。

例如,响应于与前车的碰撞时间小于或等于第三时间,控制器140可以确定通过第一量值的第一转矩没有避免与前车的碰撞。为了避免与前车的碰撞,控制器140可以向EPS41提供第二转向控制信号,使得向转向装置42施加第二量值的第二转矩。第二转矩的第二量值可以是大于第一转矩的第一量值。

响应于来自DAS 100的第二转向控制信号,EPS 41可以向转向装置42施加第二量值的第二转矩,如图9所示。通过第二转矩,转向装置42可以更加向左改变车辆1的行驶方向,如图10所示。

如上所述,DAS 100可以预测与前方对象的碰撞,并控制转向系统40以响应于预计的与前方对象的碰撞而生成为了避免碰撞而用于改变车辆1的行驶方向的转矩,从而避免碰撞。此外,DAS 100可以根据与前方对象碰撞的时间来控制转向系统40改变施加到转向装置42的转矩。具体地,DAS 100可以控制转向系统40以随着与前方对象碰撞的时间减少而增加施加到转向装置42的转矩。

因此,DAS 100可以减小由车辆1的行驶方向的突然改变引起的横向加速度,并且可以防止由于横向加速度对驾驶员的二次伤害。

此外,所公开的实施方式可以以存储由计算机可执行的指令的记录介质的形式来实现。指令可以以程序代码的形式存储,并且当被处理器执行时,指令可以生成程序模块以执行所公开的实施方式的操作。记录介质可以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能够由计算机解码的指令的所有类型的记录介质,例如,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。

根据所公开的发明的一个方面,可以提供能够使用紧急转向来避免车辆与前方对象之间的碰撞的驾驶员辅助系统及驾驶员辅助方法。

根据所公开的发明的一个方面,可以提供能够缩短紧急转向的响应时间的驾驶员辅助系统及驾驶员辅助方法。

以上已经描述了本公开的示例性实施方式。在上述示例性实施方式中,一些组件可以实现为“模块”。此处,术语“模块”是指但不限于执行某些任务的软件和/或硬件组件,诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或更多个处理器上执行。

因此,作为示例,模块可以包括组件(诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、过程、功能、属性、处理、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表单、数组和变量。在组件和模块中提供的操作可以组合成更少的组件和模块,或者进一步分离成附加的组件和模块。此外,组件和模块可以被实现为使得它们在装置中执行一个或更多个CPU。

话虽如此,并且除了上述示例性实施方式之外,实施方式可以由此通过介质(例如,计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令来实现,以控制至少一个处理元件以实现任何上述示例性实施方式。介质可以对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何介质/多个介质。

计算机可读代码可以记录在介质上或通过因特网传输。介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘和光记录介质。此外,介质可以是非暂时性计算机可读介质。媒体也可以是分布式网络,使得以分布式方式存储或传输和执行计算机可读代码。更进一步,仅作为示例,处理元件可以包括至少一个处理器或至少一个计算机处理器,并且处理元件可以分布和/或包括在单个装置中。

虽然已经关于有限数量的实施方式描述了示例性实施方式,但是受益于本公开的本领域技术人员将理解,可以设计不脱离本文公开的范围的其它实施方式。因此,范围应仅由所附权利要求来限制。

尽管已经出于示例性目的描述了本公开的示例性实施方式,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换是可行的。因此,本公开的示例性实施方式未非出于限制性目的而描述的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0068839的优先权,其公开内容通过引用并入本文中。

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