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CN107284454A - 防碰撞装置及防碰撞方法 - Google Patents

防碰撞装置及防碰撞方法 Download PDF

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CN107284454A
CN107284454A CN201710218435.7A CN201710218435A CN107284454A CN 107284454 A CN107284454 A CN 107284454A CN 201710218435 A CN201710218435 A CN 201710218435A CN 107284454 A CN107284454 A CN 107284454A
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Abstract

本发明涉及一种防碰撞装置，包括：感测部，利用包括设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和超声波传感器的感测传感器感测位于两侧后方的其他车辆；判断部，基于感测的位置判断其他车辆的移动方向，将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪目标其他车辆的行驶轨迹判断是否接近或远离自己车辆；及控制部，当判断为接近时，基于根据雷达传感器输出值的其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器输出值的其他车辆的距离信息选定融合目标其他车辆，计算与融合目标其他车辆的碰撞时间，当碰撞时间在预设的临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置及制动装置中的一个以上进行操作。

Description

防碰撞装置及防碰撞方法
技术领域
本发明涉及一种倒车行驶的车辆能够防止碰撞的防碰撞技术。尤其，涉及一种能够防止直角驻车的车辆出车的过程中可能会发生的碰撞的技术。
背景技术
一般而言，后方碰撞警报装置是在车辆倒车时感测后方障碍物的存在与否并将此用警报声或显示灯告知驾驶员的装置，是在狭窄空间内驻车时或夜间倒车时便于利用的驾驶员便利装置。
所述后方碰撞警报装置包括多个超声波传感器，用于感测位于车辆后方的障碍物。
该多个超声波传感器构成为根据车辆倒车时输入的脉冲信号来发送及接收超声波，将其按照规定间隔主要排列设置在车辆的保险杠以负责车辆后方的固定区域。
并且，各超声波传感器如所述地发送规定频率的超声波的同时接收被障碍物反射而返回的超声波，为此，超声波传感器包括超声波发送器及超声波接收器。
通过这种超声波传感器的操作，后方碰撞警报装置内执行用定时器保存超声波发射时刻与感测时刻的差异并判断与障碍物的距离，当到达设定距离时告警驾驶员的操作。
但是，超声波传感器存在能够感测的距离较短的缺点。因这种特征，仅利用超声波传感器的后方碰撞警报装置存在告警与限定距离内移动的物体之间的碰撞的局限性。因此，现有的后方碰撞警报装置可能会产生无法告警与以较快速度向自己车辆移动的其他车辆之间的碰撞的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的一目的在于，防止与在自己车辆的后方移动的物体之间的碰撞。
(二)技术方案
一方面，本发明提供一种防碰撞装置，其包括：感测部，利用感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆，所述感测传感器包括设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于所述自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器；判断部，基于感测的位置判断所述其他车辆的移动方向，将向包括以所述自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪所述目标其他车辆的行驶轨迹来判断所述目标其他车辆是否接近或远离所述自己车辆；以及控制部，当判断为所述目标其他车辆接近所述自己车辆时，基于根据所述雷达传感器的输出值的所述其他车辆的轨迹信息和根据所述超声波传感器的输出值的所述其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，计算与所述融合目标其他车辆的碰撞时间，当所述碰撞时间在预设的临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。
另一方面，本发明提供一种防碰撞方法，其包括如下步骤：利用感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆，所述感测传感器包括设置于车辆后方以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于所述自己车辆后方以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器；基于感测的位置来判断所述其他车辆的移动方向；将向包括以所述自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪所述目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆；当判断为所述目标其他车辆接近时，基于根据所述雷达传感器的输出值的所述其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器的输出值的所述其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，计算与所述融合目标其他车辆的碰撞时间；以及当所述碰撞时间在临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。
(三)有益效果
如上所述，本发明通过雷达传感器和超声波传感器感测较广的范围，从而具有能够防止与以较快速度移动的物体之间碰撞的效果。
并且，本发明的效果在于：利用根据雷达传感器的输出值的其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器的输出值的其他车辆的距离信息来正确地选定目标并正确地计算与所述目标的碰撞时间，由此正确地控制自己车辆，防止与在后方移动的物体之间的碰撞。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的防碰撞装置的构成的图。
图2是示出用于说明本发明一实施例的防碰撞装置的操作的一例的图。
图3是示出用于说明本发明一实施例的防碰撞装置的操作的另一例的图。
图4是示出用于说明本发明一实施例的控制部的操作的一例的图。
图5是示出用于说明本发明一实施例的控制部的操作的另一例的图。
图6是示出用于说明本发明另一实施例的防碰撞装置的操作的一例的图。
图7是示出本发明一实施例的防碰撞方法的流程图的图。
具体实施方式
下面参照例示性附图详细说明本发明的部分实施例。为各附图的构成要素附加参照标记时，相同的构成要素即使出现在不同的附图中，也尽可能使用了相同的标记。并且，说明本发明时，对相关的公知构成或功能的具体说明有可能会混淆本发明的要旨时，可省略其详细说明。
并且，说明本发明的构成要素时，可使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这种术语仅用于区分该构成要素与其他构成要素，相应构成要素的本质、次序、顺序或数量等不受到该术语的限定。记载为某一构成要素与另一构成要素“连接”、“结合”、“接入”的，可指该构成要素可直接连接或接入到其他构成要素，也可理解为各构成要素之间“插入”有其他构成要素或各构成要素通过其他构成要素而“连接”、“结合”或“接入”。
图1是示出本发明一实施例的防碰撞装置的构成的图。
参照图1，本发明一实施例的防碰撞装置100可包括：感测部110，利用包括设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器111和设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器113的感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆；判断部120，基于感测的位置判断其他车辆的移动方向，将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆；以及控制部130，当判断为目标其他车辆接近所述自己车辆时，将根据雷达传感器的输出值的其他车辆的轨迹(Track)信息和根据超声波传感器的输出值的其他车辆的距离信息进行融合来选定融合目标其他车辆，计算与融合目标其他车辆的碰撞时间，当碰撞时间在预设的临界时间以内时，控制警报显示装置140、警报声输出装置150或制动装置160进行操作。
雷达传感器111是发射电磁波并分析被物体反射而回的电磁波来测定与对象物间的距离的装置。雷达传感器111若使用波长较长的低频，则电波的衰减小且能够探测到远处，但无法精确地测定而分辨率会变差，与此相反，若使用波长短的高频，则易于被空气中的水蒸气、雪、雨等吸收或反射，因此衰减大且无法探测到远处，但具有较高分辨率。根据这种特征，如防空雷达、地形雷达等需要快速发现远距离的目标物时使用低频的电波，与此相反，如火控雷达等需要精确测定目标的形态或大小等时使用高频的电波。
超声波传感器113是利用因振动频率增大时波长变短的特性而不易产生衍射现象、容易生成物体的阴影、像光一样可向一个方向整齐传递的超声波的特性来感测物体的距离、位置及方向等的装置。为了感测距离，超声波传感器113基于使用脉冲波形的超声波发射后返回为止的时间来感测与物体之间的距离。
本发明一实施例的感测部110将可以如前述进行操作的雷达传感器111和超声波传感器113设置在自己车辆后面以感测两侧后方，从而能够感测从两侧后方接近的其他车辆。
但是，为了之后的过程中能够应用雷达传感器111的输出值及超声波传感器113的输出值，可设计雷达传感器111和超声波传感器113所感测的两侧后方。
关于前述的感测部110，进一步利用图2进行详细说明。
图2是示出用于说明本发明一实施例的防碰撞装置的操作的一例的图。
图2是在朝向前面直角驻车的其他车辆220与其他车辆230之间，自己车辆210朝向前面直角驻车的状况，利用设置在自己车辆210的两侧后面的两个雷达传感器111来监视一侧后方211和另一侧后方212，设置在所述两侧后面的四个超声波传感器113来监视第一侧后方215、第二侧后方216、第三侧后方217及第四侧后方218。进而，示出存在从左侧向后方旋转移动241的其他车辆240和从右侧向左侧直线移动251的其他车辆250的状况。
参照图2，一个雷达传感器111所监视的区域即一侧后方211或另一侧后方212相比一个超声波传感器113所监视的区域即第一侧后方215、第二侧后方216、第三侧后方217或第四侧后方218，能够监视更远的距离，但是具有监视较窄幅度的特征。这种雷达传感器111虽然对位于远距离的物体的感测性能优异，但感测位于近距离的物体时，可能会产生较大误差，因此存在产生近距离未感测区域的局限性。
相反，超声波传感器113的特征可与前述的雷达传感器111的特征相反。根据这种特征，如图2所示，设置两个雷达传感器111以监视一侧后方211和另一侧后方212，设置四个超声波传感器113以监视第一侧后方215、第二侧后方216、第三侧后方217及第四侧后方218，由此弥补前述的局限性。如图所示，可设置两个雷达传感器111和四个超声波传感器114，但并不限定于此。即，雷达传感器111可使用三个以上而不是两个，超声波传感器可使用两个以上而不是四个。
因此，感测部110可利用雷达传感器111和超声波传感器113来感测其他车辆240及其他车辆250的存在和位置。
本发明一实施例的判断部120基于由感测部110感测的其他车辆的位置来判断已感测的其他车辆的移动方向，将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，追踪已选定的目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆。
再参照图2，判断部120可基于已感测的其他车辆240及其他车辆250的位置来判断其他车辆240及其他车辆250的移动方向。详细而言，感测部110在其利用的雷达传感器111及超声波传感器113的每个操作时间感测第一其他车辆240和第二其他车辆250的位置。因此，判断部120可判断已感测的第一其他车辆240的移动方向和第二其他车辆250的移动方向。
之后，判断部120基于已判断的移动方向241、251，将向包括以自己车辆210为基准的横向的一方向移动的其他车辆即第一其他车辆240和第二其他车辆250选定为目标其他车辆。图2仅示出向所述一方向移动的其他车辆240、250，但也可存在向不是一方向的方向(以自己车辆为基准的纵向)移动的其他车辆。
并且，判断部120可通过追踪已选定的第一目标其他车辆240的行驶轨迹241和第二目标其他车辆250的行驶轨迹251来判断是否接近或远离自己车辆210。即，判断部120可将第一目标其他车辆240判断为远离自己车辆，将第二目标其他车辆250判断为接近自己车辆。
或者，判断部120可利用基于其他车辆240及其他车辆250的位置计算的其他车辆240及其他车辆250的相对速度来判断是否接近或远离自己车辆210。作为一例，当向不是自己车辆210方向的其他方向移动的第一其他车辆240的相对速度为正数时，判断部可判断为所述第一其他车辆240远离自己车辆，当朝向自己车辆210移动的第二其他车辆250的相对速度为正数时，判断部120可判断为所述第二其他车辆250接近自己车辆210。
本发明一实施例的控制部130在当判断为目标其他车辆接近时，通过融合根据雷达传感器111的输出值的其他车辆的轨迹(Track)信息和根据超声波传感器113的输出值的其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，并计算与融合目标其他车辆的碰撞时间，当碰撞时间在预设的临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。
其他车辆的轨迹信息是指使用雷达传感器111的输出值，其他车辆的距离信息是指使用超声波传感器113的输出值，但并不限定于此。因此，控制部130可将其他车辆的轨迹信息为朝向自己车辆且其他车辆的距离信息为与自己车辆相隔规定距离以内的目标其他车辆选定为融合目标其他车辆。
再参照图2，控制部130可通过融合根据雷达传感器111的输出值的第二其他车辆250的轨迹信息和根据超声波传感器113的输出值的第二其他车辆250的距离信息来将第二其他车辆250选定为融合目标其他车辆。
所述融合目标其他车辆可以是因利用雷达传感器111的输出值和超声波传感器113的输出值而被正确感测的。
因此，控制部130能够更正确地计算与已选定的融合目标其他车辆250的碰撞时间，当计算的与融合目标其他车辆250的碰撞时间在预设的临界时间以内时，能够控制自己车辆210所包括的警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。所述临界时间可以是驻车的自己车辆210出车所需的时间。
例如，因融合目标其他车辆250以较快速度移动而计算的碰撞时间在临界时间以内时，控制部130控制警报显示装置140或警报声输出装置150进行操作，从而告知乘坐自己车辆210的驾驶员存在与其他车辆250碰撞的危险。或者，控制部130控制制动装置160进行操作来阻止自己车辆210出车。
更详细而言，控制部130可计算在以自己车辆210为基准的纵向(自己车辆210的前后方向)上与融合目标其他车辆250的碰撞时间及在横向(与纵向成直角的方向)上与融合目标其他车辆250的碰撞时间。因此，当纵向的与融合目标其他车辆250的碰撞时间在纵向临界时间以内，横向的与融合目标其他车辆250的碰撞时间在横向临界时间以内时，控制部130可控制警报显示装置140、警报声输出装置150或制动装置160进行操作。
并且，控制部130控制警报显示装置140、警报声输出装置150或制动装置160进行操作时，可规定其顺序。
作为一例，当计算的碰撞时间在预设的第一临界时间以内时，控制部130可控制警报显示装置140进行操作，当所述碰撞时间在小于第一临界时间的第二临界时间以内时，控制部可控制警报声输出装置150进行操作，当所述碰撞时间在小于第二临界时间的第三临界时间以内时，控制部可控制制动装置160进行操作。所述第一临界时间、第二临界时间及第三临界时间是根据与其他车辆的碰撞危险设定的时间，可表示第一临界时间的碰撞危险较低，第三临界时间的碰撞危险较高。
警报显示装置140是向车辆乘客提供视觉性通知的装置，可以是能够提供光源的灯、能够提供图像的显示器等，警报声输出装置150可以是向车辆乘客提供听觉通知的装置，制动装置160是降低车辆速度的装置，可以是制动器。
进而，在前述的本发明一实施例的防碰撞装置100开始操作之前，可利用自己车辆所包括的齿轮传感器感测自己车辆的齿轮及利用车速传感器来感测自己车辆的速度。因此，当倒挡齿轮被感测且自己车辆的速度在预设的临界速度以下时，本发明一实施例的防碰撞装置100能够进行操作。
这是为了使本发明一实施例的防碰撞装置100可以限定于自己车辆倒车移动的情况(包括前面驻车的自己车辆出车的情况)进行操作。
即，当倒挡齿轮被接合，以前进为基准的速度为0以下时，可判断为自己车辆在倒车移动，从而使本发明一实施例的防碰撞装置100进行操作。
如上所述，本发明的防碰撞装置100具有在前面驻车的自己车辆出车的过程中防止与移动中的其他车辆碰撞的效果。
下面利用图3至图6详细说明本发明的防碰撞装置的操作。
图3是示出用于说明本发明一实施例的防碰撞装置的操作的另一例的图。
参照图3，本发明一实施例的防碰撞装置的感测部可利用包括设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于所述自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器的感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆(S300)。
作为一例，如图2所示，感测部可利用设置为监视一侧后方211及另一侧后方212的两个雷达传感器和设置为监视第一侧后方215、第二侧后方216、第三侧后方217及第四侧后方218的四个超声波传感器来感测位于两侧后方的其他车辆。
执行S300步骤而感测到其他车辆时，本发明一实施例的判断部基于已感测的其他车辆的位置来判断其他车辆的移动方向(310)。
详细而言，雷达传感器及超声波传感器能够在每个操作时间感测其他车辆的位置x、y。按照设定，所述位置的x及y可以是不同的方向，但以下为了便于说明，分别限定为自己车辆的纵向及横向并进行说明。因此，每个操作时间感测到的其他车辆的位置中仅x值改变是指相应的其他车辆向纵向移动，仅y值改变是指相应的其他车辆向横向移动，x值及y值都改变是指相应的其他车辆向纵向及横向移动。
之后，判断部可判断S310步骤中判断的其他车辆的移动方向是否是向包括横向的一方向移动(S320)。
S320步骤中判断为其他车辆的移动方向为向包括横向的一方向移动(YES)时，判断部可将所述其他车辆选定为目标其他车辆(S330)。
之后，判断部可追踪已选定的目标其他车辆的行驶轨迹(S340)。所述行驶轨迹可以是根据S300步骤中每个操作时间感测的其他车辆的位置得出的。
之后，判断部可利用S340步骤中已追踪的行驶轨迹来判断目标其他车辆是否接近自己车辆(S350)。
作为一例，当已追踪的行驶轨迹朝向自己车辆时，可判断为所述目标其他车辆接近自己车辆。与此不同地，当已追踪的行驶轨迹不朝向自己车辆时，可判断为所述目标其他车辆不接近自己车辆(即，远离)。
与所述S350步骤不同，判断部可利用基于S300步骤中已感测的目标其他车辆的位置计算的其他车辆的相对速度来判断目标其他车辆是否接近自己车辆。
若详细地举例说明，当向不是自己车辆方向的其他方向移动的第一其他车辆的相对速度为正数时，判断部可判断为所述第一其他车辆远离自己车辆，当向自己车辆移动的第二其他车辆的相对速度为正数时，判断部可判断为所述第二其他车辆接近自己车辆。
S350步骤中，判断为目标其他车辆接近自己车辆时(YES)，本发明一实施例的控制部可融合根据雷达传感器的输出值的其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器的输出值的其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆(S360)。
其他车辆的轨迹信息是因能够感测远距离的雷达传感器的特征而使用雷达传感器的输出值，其他车辆的距离信息是因能够正确感测近距离物体的超声波传感器113的特征而使用超声波传感器的输出值，但并不限定于此。因此，控制部130可将其他车辆的轨迹信息为朝向自己车辆且其他车辆的距离信息为与自己车辆相隔一定距离以内的目标其他车辆选定为融合目标其他车辆。
之后，控制部可计算与已选定的融合目标其他车辆的碰撞时间(S370)。
对此，利用图4进行详细说明。
图4是示出用于说明本发明一实施例的控制部的操作的一例的图。
参照图4，控制部可基于融合目标其他车辆的位置(x、y)来计算融合目标其他车辆的速度(vX、vY)、加速度(aX、aY)(S371)。更详细而言，控制部比较第一时刻感测的融合目标其他车辆的位置(x1、y1)和经过操作时间之后的第二时刻感测的融合目标其他车辆的位置(x2、y2)，计算融合目标其他车辆在操作时间内移动的移动距离，将计算的移动距离用操作时间进行除法运算而计算融合目标其他车辆的速度(vX、vY)，将计算的速度(vX、vY)用所述操作时间进行除法运算而计算融合目标其他车辆的加速度(纵向加速度aX及横向加速度aY)。
之后，控制部判断纵向的融合目标其他车辆的加速度(aX)是否为0(S372)，横向的融合目标其他车辆的加速度(aY)是否为0(S373a或S373b)。
因此，当判断为纵向的融合目标其他车辆的加速度(aX)为0(YES)，横向的融合目标其他车辆的加速度(aY)为0时(YES)，控制部使用以下数学式1计算纵向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCX)(S374a)，使用以下数学式2计算横向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCY)(S375a)。
【数学式1】
TTCX＝-(x)/vX
X表示以自己车辆为基准的纵向，vX表示纵向的融合目标车辆的速度。
【数学式2】
TTCY＝-(y)/vY
Y表示以自己车辆为基准的横向，vY表示横向的融合目标车辆的速度。
与此不同地，当判断为纵向的融合目标其他车辆的加速度(aX)为0(YES)，横向的融合目标其他车辆的加速度(aY)不是0时(NO)，控制部可使用前述的数学式1计算纵向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCX)(S374b)，可使用如下数学式3计算横向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCY)(S375b)。
【数学式3】
与此不同地，当判断为纵向的融合目标其他车辆的加速度(aX)不是0(NO)，横向的融合目标其他车辆的加速度(aY)为0时(YES)，控制部可使用如下数学式4计算纵向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCX)(S374c)，可使用前述的数学式2计算横向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCY)(S375c)。
【数学式4】
前述的数学式1至数学式4中，负(-)符号可指考虑到融合目标车辆的速度(v)的方向而与融合目标车辆的碰撞所需时间被正数化。详细而言，以笛卡尔(Cartesian)坐标系为基准，当自己车辆和融合目标车辆位于x轴线上，且以自己车辆为基准，是融合目标车辆接近的方向时，速度如-vX，包括负(-)符号，因此，与融合目标车辆的碰撞所需时间可计算为正数值。另外，若与融合目标车辆的碰撞所需时间为负数值，则表示不需要考虑的状况(例如，可包括融合目标车辆已经过自己车辆的情况)。
与此不同地，当判断为纵向的融合目标其他车辆的加速度(aX)不是0(NO)，横向的融合目标其他车辆的加速度(aY)不是0时(NO)，控制部可使用前述的数学式4计算纵向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCX)(S374d)，可使用前述的数学式3计算横向的与融合目标车辆的碰撞时间(TTCY)(S375d)。
前述的数学式1至数学式4可通过作为等加速度公式的以下数学式5推出。
【数学式5】
v＝v0+a*t
S＝V0+(1/2)*a*t2
v1 2-v0 2＝-2*a*s
所述v表示速度，v0及v1分别表示初始速度及最终速度，a表示加速度、t表示时间、s表示目标其他车辆的移动距离。
即，联立数学式5的3个多项式来计算对时间的数学式，当加速度a为0时，可算出数学式1和数学式2，与此相反，当加速度a不是0时，可算出数学式3和数学式4。但是，数学式5可以是不考虑轴成分的，相反，数学式1至数学式4可以是考虑轴成分(x、y)的。
如上述，本实施例的防碰撞装置基于纵向的融合目标其他车辆的加速度(ax)及横向的融合目标其他车辆的加速度(ay)来计算纵向的碰撞时间(TTCx)及横向的碰撞时间(TTCy)，当纵向及横向的融合目标其他车辆的加速度(ax、ay)为0和不是0的情况下，可分别使用不同的运算式计算对纵向/横向的碰撞时间(TTCx、TTCy)。
据此，可正确地算出对自己车辆的融合目标其他车辆的碰撞预计时间，基于此而适时运行警报装置或制动装置。
除此之外的更详细的说明有可能会脱离本发明的宗旨，因此可省略。
执行S370步骤来计算与融合目标其他车辆的碰撞时间后，控制部判断与融合目标其他车辆的碰撞时间是否在预设的临界时间以内(S380)，当判断为YES时，可控制自己车辆所包括的警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作(S390)。
在所述S380步骤中判断纵向的碰撞时间是否在纵向的临界时间以内，也可判断横向的碰撞时间是否在横向的临界时间以内。这种情况下，当纵向的碰撞时间在纵向的临界时间以内，横向的碰撞时间在横向的临界时间以内时，可判断为YES，从而执行S390步骤。
在此，S380步骤中判断为YES是指存在与融合目标其他车辆发生碰撞的危险。因此，控制部通过控制警报显示装置或警报声输出装置进行操作，使自己车辆驾驶员认知到碰撞危险，或控制制动装置进行操作，从而直接保护自己车辆而避免与融合目标其他车辆碰撞的危险。
如图3所示，控制部执行作为S380步骤及S390步骤的S1步骤时，虽然与一个临界时间进行了比较，但也可与细分化的三个临界时间进行比较来进行操作。
对此，利用图5进行详细说明。
图5是示出用于说明本发明一实施例的控制部的操作的另一例的图。
参照图5，控制部判断与融合目标其他车辆的碰撞时间是否在预设的第一临界时间以内(S381)，当判断为YES时，可控制自己车辆所包括的警报显示装置进行操作(S391)。
之后，控制部判断与融合目标其他车辆的碰撞时间是否在预设的第二临界时间以内(S383)，当判断为YES时，可控制自己车辆所包括的警报声输出装置进行操作(S393)。所述第二临界时间可少于S381步骤的第一临界时间。
之后，控制部判断与融合目标其他车辆的碰撞时间是否在预设的第三临界时间以内(S385)，当判断为YES时，可控制自己车辆所包括的制动装置进行操作(S395)。所述第三临界时间可少于S383步骤的第二临界时间。
图5中第一临界时间、第二临界时间及第三临界时间是根据与其他车辆的碰撞危险设定的时间，可意味着第一临界时间的碰撞危险低，第三临界时间的碰撞危险高。可通过试验设定这三个阶段的临界时间。
利用图3至图5说明的本发明一实施例的防碰撞装置具有在前面驻车的自己车辆出车的过程中防止与移动中的其他车辆碰撞的效果。
图6是示出用于说明本发明另一实施例的防碰撞装置的操作的一例的图。
参照图6，本发明另一实施例的防碰撞装置的感测部可利用齿轮传感器感测自己车辆的齿轮，可利用车速传感器感测自己车辆的速度(S600)。所述自己车辆的速度可以是以自己车辆的前方为基准的速度。
之后，感测部可判断已感测的自己车辆的齿轮是否为倒挡齿轮，已感测的自己车辆的速度是否为临界速度以下(S610)。所述临界速度可以是0[m/s]。
因此，当S610步骤中判断为自己车辆的齿轮为倒挡齿轮，已感测的自己车辆的速度为临界速度以下时(YES)，可执行S300步骤至S390步骤。S300步骤至S390步骤可与利用图3至图5说明的顺序相同。
即，以图6示出的方法进行操作的本发明另一实施例的防碰撞装置还执行S600步骤及S610步骤，仅在自己车辆倒车行驶的情况下操作。
下面简略说明利用图1至图6说明的防碰撞装置所执行的操作即防碰撞方法。
图7是示出本发明一实施例的防碰撞方法的流程图的图。
参照图7，本发明一实施例的防碰撞方法可包括如下步骤：利用包括设置于车辆后方以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于自己车辆后方以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器的感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆(S700)；基于已感测的位置来判断其他车辆的移动方向(S710)；将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆(S720)；当判断为目标其他车辆正在接近时，通过融合根据雷达传感器的输出值的其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器的输出值的其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，计算与融合目标其他车辆的碰撞时间(S730)；以及当碰撞时间在临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作(S740)。
感测的步骤(S700)中使用的雷达传感器是发射电磁波并分析被物体反射而回的电磁波来测定与对象物间的距离的装置。雷达传感器若使用波长较长的低频，则电波的衰减小且能够探测到远处，但无法精确地测定而分辨率会变差，与此相反，若使用波长短的高频，则易于被空气中的水蒸气、雪、雨等吸收或反射，因此衰减大且无法探测到远处，但具有较高分辨率。根据这种特征，如防空雷达、地形雷达等需要快速发现远距离的目标物时使用低频的电波，与此相反，如火控雷达等需要精确测定目标的形态或大小等时使用高频的电波。
超声波传感器是利用因振动频率增大时波长变短的特性而不易产生衍射现象、容易生成物体的阴影、像光一样可向一个方向整齐传递的超声波的特性来感测物体的距离、位置及方向等的装置。为了感测距离，超声波传感器基于使用脉冲波形的超声波发射后返回为止的时间来感测与物体之间的距离。
本发明一实施例的感测的步骤(S700)将如前述进行操作的雷达传感器和超声波传感器设置在自己车辆后面以感测两侧后方，从而能够感测从两侧后方接近的其他车辆。
但是，为了之后的过程中能够应用雷达传感器的输出值及超声波传感器的输出值，可设计雷达传感器和超声波传感器所感测的两侧后方。
这种雷达传感器虽然感测位于远距离的物体的感测性能优异，但感测位于近距离的物体时，可能会产生较大误差，因此存在产生近距离未感测区域的局限性。
相反，超声波传感器的特征可与前述的雷达传感器的特征相反。根据这种特征，如图2所示，设置两个雷达传感器以监视一侧后方211和另一侧后方212，设置四个超声波传感器以监视第一侧后方215、第二侧后方216、第三侧后方217及第四侧后方218，由此弥补前述的局限。如图所示，可设置两个雷达传感器和四个超声波传感器，但并不限定于此。即，雷达传感器可使用三个以上而不是两个，超声波传感器可使用两个以上而不是四个。
因此，感测的步骤(S700)中可利用雷达传感器及超声波传感器来感测其他车辆的存在及位置。
本发明一实施例的判断移动方向的步骤(S710)可基于感测步骤(S700)中感测的其他车辆的位置来判断已感测的其他车辆的移动方向。作为一例，判断移动方向的步骤(S710)中，当已感测的其他车辆的位置中作为纵向成分的x值接近或远离自己车辆的x值时，可判断为其他车辆向纵向移动，当其他车辆的位置中作为横向成分的y值接近或远离自己车辆的y值时，可判断为其他车辆向横向移动，当其他车辆的位置中x值接近或远离自己车辆的x值，其他车辆的位置中y值接近自己车辆的x值及y值时，可判断为其他车辆向纵向及横向移动。
本发明一实施例的判断是否接近或远离的步骤(S720)中，可将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，追踪已选定的目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆。
作为一例，判断是否接近或远离的步骤(S720)中，可基于S710步骤中判断的移动方向来将向包括以自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆即第一其他车辆和第二其他车辆选定为目标其他车辆，追踪已选定的第一目标其他车辆的行驶轨迹和第二目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆。
或者，判断是否接近或远离的步骤(S720)中，可利用基于S700步骤中已感测的其他车辆的位置计算的其他车辆的相对速度来判断是否接近或远离自己车辆。作为一例，当向不是自己车辆方向的其他方向移动的第一其他车辆的相对速度为正数时，判断是否接近或远离的步骤(S720)中可判断为所述第一其他车辆远离自己车辆。相反，当朝向自己车辆移动的第二其他车辆的相对速度为正数时，判断是否接近或远离的步骤(S720)可判断为所述第二其他车辆接近自己车辆。
本发明一实施例的计算的步骤(S730)中判断为目标其他车辆接近时，可通过融合根据雷达传感器的输出值的其他车辆的轨迹(Track)信息和根据超声波传感器的输出值的其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，并计算与融合目标其他车辆的碰撞时间。
其他车辆的轨迹信息是因能够感测远距离的雷达传感器的特征而使用雷达传感器的输出值，其他车辆的距离信息是因能够正确感测近距离物体的超声波传感器的特征而使用超声波传感器的输出值，但并不限定于此。因此，计算的步骤(S730)中，可将其他车辆的轨迹信息为朝向自己车辆且其他车辆的距离信息为与自己车辆相隔规定距离以内的目标其他车辆选定为融合目标其他车辆，计算已选定的与融合目标其他车辆的碰撞时间。因利用雷达传感器的输出值和超声波传感器的输出值，能够正确地感测所述融合目标其他车辆。
作为一例，计算的步骤(S730)中可执行图4所示的步骤来计算与融合目标其他车辆的碰撞时间。
本发明一实施例的控制的步骤(S740)中，当计算的碰撞时间在预设的临界时间以内时，可控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。所述临界时间可以是驻车的其他车辆出车所需的时间。
例如，因融合目标其他车辆以较快速度移动而计算的碰撞时间在临界时间以内时，控制的步骤(S740)中控制警报显示装置或警报声输出装置进行操作，从而告知乘坐自己车辆的驾驶员存在与其他车辆碰撞的危险。或者，控制的步骤(S740)中控制制动装置进行操作来阻止自己车辆出车。
更详细而言，控制的步骤(S740)中，可计算以自己车辆为基准的纵向(自己车辆的前后方向)的与融合目标其他车辆的碰撞时间及横向(与纵向成直角的方向)的与融合目标其他车辆的碰撞时间。因此，纵向的与融合目标其他车辆的碰撞时间在纵向临界时间以内，横向的与融合目标其他车辆的碰撞时间在横向临界时间以内时，控制的步骤中可控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作。
并且，控制的步骤(S740)中控制警报显示装置、警报声输出装置或制动装置进行操作时，可规定其顺序。
作为一例，控制的步骤(S740)中，当计算的碰撞时间在预设的第一临界时间以内时，可控制警报显示装置进行操作，当所述碰撞时间在小于第一临界时间的第二临界时间以内时，可控制警报声输出装置进行操作，当所述碰撞时间在小于第二临界时间的第三临界时间以内时，可控制制动装置进行操作。所述第一临界时间、第二临界时间及第三临界时间是根据与其他车辆的碰撞危险设定的时间，可意味着第一临界时间的碰撞危险较低，第三临界时间的碰撞危险较高。
在此，警报显示装置是向车辆乘客提供视觉性通知的装置，可以是提供光源的灯、能够提供影像的显示器等，警报声输出装置可以是向车辆乘客提供听觉通知的装置，制动装置是降低车辆速度的装置，可以是制动器。
进而，根据前述的本发明一实施例的防碰撞方法进行操作之前，可利用自己车辆所包括的齿轮传感器感测自己车辆的齿轮及利用车速传感器来感测自己车辆的速度。因此，当倒挡齿轮被感测且自己车辆的速度在预设的临界速度以下时，可根据本发明一实施例的防碰撞方法进行操作。
这是为了使根据本发明一实施例的防碰撞方法可以限定于自己车辆倒车移动的情况(包括前面驻车的自己车辆出车的情况)进行操作。
即，当倒挡齿轮被接合，以前进为基准的速度为0以下时，可判断为自己车辆在倒车移动，从而根据本发明一实施例的防碰撞方法进行操作。
如上所述，本发明的防碰撞方法具有在前面驻车的自己车辆出车的过程中防止与移动中的其他车辆之间碰撞的效果。
除此之外，本发明的防碰撞方法能够全部执行基于图1至图6说明的本发明的防碰撞装置所执行的所有操作。
以上的说明及附图只是例示性地示出本发明的技术思想，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，能够在不脱离本发明的本质特性的范围内，可进行构成的结合、分离、置换及变更等多种修改及变形。因此，本发明公开的多个实施例是用于说明本发明的技术思想，而不是为了限定本发明，本发明的技术思想的范围并限定于这种实施例。应根据权利要求书来解释本发明的保护范围，应解释为其同等范围内的所有技术思想都包括在本发明的权利范围之内。

Claims (15)

1.一种防碰撞装置，其包括：
感测部，利用感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆，所述感测传感器包括设置于自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于所述自己车辆后面以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器；
判断部，基于感测的位置判断所述其他车辆的移动方向，将向包括以所述自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪所述目标其他车辆的行驶轨迹来判断所述目标其他车辆是否接近或远离所述自己车辆；以及
控制部，当判断为所述目标其他车辆接近所述自己车辆时，基于根据所述雷达传感器的输出值的所述其他车辆的轨迹信息和根据所述超声波传感器的输出值的所述其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，计算与所述融合目标其他车辆的碰撞时间，当所述碰撞时间在预设的临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置及制动装置中的一个以上进行操作。
2.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
所述控制部，
计算与所述融合目标其他车辆的以所述自己车辆为基准的纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间，当所述纵向的碰撞时间在纵向临界时间以内，所述横向的碰撞时间在横向临界时间以内时，控制所述警报显示装置、所述警报声输出装置及所述制动装置中的一个以上进行操作。
3.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
所述控制部基于所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度，计算所述纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间。
4.根据权利要求3所述的防碰撞装置，其特征在于，
在所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度为0的情况和所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度不是0的情况下，所述控制部分别利用不同的运算式计算所述纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间。
5.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
当所述碰撞时间在预设的第一临界时间以内时，所述控制部控制所述警报显示装置进行操作，当所述碰撞时间在小于所述第一临界时间的第二临界时间以内时，所述控制部控制所述警报声输出装置进行操作，当所述碰撞时间在小于所述第二临界时间的第三临界时间以内时，所述控制部控制所述制动装置进行操作。
6.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
所述感测部利用齿轮传感器感测自己车辆的齿轮状态及利用车速传感器感测自己车辆的速度，并限定于处于倒挡齿轮状态且所述自己车辆的速度在预设的临界速度以下的情况，利用所述感测传感器感测所述其他车辆。
7.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
所述控制部将由所述雷达传感器测定的其他车辆的轨迹信息为朝向自己车辆且由所述超声波传感器测定的其他车辆的距离信息为与自己车辆相隔规定距离以内的目标其他车辆选定为融合目标其他车辆。
8.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，
所述判断部利用基于所述其他车辆的位置计算的所述其他车辆的相对速度来判断所述其他车辆是否接近或远离所述自己车辆。
9.一种防碰撞方法，其包括如下步骤：
利用感测传感器来感测位于两侧后方的其他车辆，所述感测传感器包括设置于车辆后方以监视两侧后方的一个以上的雷达传感器和设置于所述自己车辆后方以监视两侧后方的一个以上的超声波传感器；
基于感测的位置来判断所述其他车辆的移动方向；
将向包括以所述自己车辆为基准的横向的一方向移动的其他车辆选定为目标其他车辆，通过追踪所述目标其他车辆的行驶轨迹来判断是否接近或远离自己车辆；
当判断为所述目标其他车辆接近时，基于根据所述雷达传感器的输出值的所述其他车辆的轨迹信息和根据超声波传感器的输出值的所述其他车辆的距离信息来选定融合目标其他车辆，计算与所述融合目标其他车辆的碰撞时间；以及
当所述碰撞时间在临界时间以内时，控制警报显示装置、警报声输出装置及制动装置中的一个以上进行操作。
10.根据权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述控制步骤中，计算与所述融合目标其他车辆的以所述自己车辆为基准的纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间，当所述纵向的碰撞时间在纵向临界时间以内，所述横向的碰撞时间在横向临界时间以内时，控制所述警报显示装置、所述警报声输出装置及所述制动装置中的一个以上进行操作。
11.根据权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述控制步骤中，基于所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度，计算所述纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间。
12.根据权利要求11所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述控制步骤中，在所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度为0的情况和所述自己车辆的纵向的所述融合目标其他车辆的加速度及所述自己车辆的横向的所述融合目标其他车辆的加速度不是0的情况下，分别利用不同的运算式计算所述纵向的碰撞时间及所述横向的碰撞时间。
13.根据权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述控制步骤中，当所述碰撞时间在预设的第一临界时间以内时，控制所述警报显示装置进行操作，当所述碰撞时间在小于所述第一临界时间的第二临界时间以内时，控制所述警报声输出装置进行操作，当所述碰撞时间在小于所述第二临界时间的第三临界时间以内时，控制所述制动装置进行操作。
14.根据权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述感测步骤中，利用齿轮传感器感测自己车辆的齿轮状态及利用车速传感器感测自己车辆的速度，并限定于处于倒挡齿轮状态且所述自己车辆的速度在预设的临界速度以下的情况，利用所述感测传感器感测所述其他车辆。
15.根据权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，
所述控制步骤中，将由所述雷达传感器测定的其他车辆的轨迹信息为朝向自己车辆且由所述超声波传感器测定的其他车辆的距离信息为与自己车辆相隔规定距离以内的目标其他车辆选定为融合目标其他车辆。
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