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CN114670817A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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CN114670817A
CN114670817A CN202111403202.7A CN202111403202A CN114670817A CN 114670817 A CN114670817 A CN 114670817A CN 202111403202 A CN202111403202 A CN 202111403202A CN 114670817 A CN114670817 A CN 114670817A
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vehicle
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CN202111403202.7A
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李相敏
成东炫
权容奭
安泰根
金应瑞
金廷炫
朴珍炫
郑元植
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Halla Creedong Electronics Co ltd
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Wandu Mobile System Co ltd
Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Abstract

本发明涉及一种用于根据物体的位置和相对速度执行车辆的避开控制的车辆，可包括：安装到车辆并具有车辆前方视野和车辆横向侧视野的感测装置，所述感测装置被配置成获得与物体相关的物体数据；被配置成检测车辆的运动并且基于车辆的运动获得运动数据的动态传感器；和包括被配置成处理物体数据和运动数据的处理器的控制器。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆和控制车辆的方法，更具体地，涉及一种驾驶员辅助系统。
背景技术
高级驾驶员辅助系统(ADAS)利用安装在车辆上的各种传感器，诸如相机和雷达来确定与行人或其它车辆发生碰撞的可能性，并且基于此自动控制制动装置和转向装置，以提前避开碰撞事故。
在ADAS中，前方碰撞避开辅助(FCA)警告驾驶员危险并且强制控制车辆的制动或转向以防止在驾驶时与前方障碍物碰撞。
对于此类碰撞避开辅助，虽然车辆仅通过考虑相对于前方障碍物的物理距离和相对速度来确定碰撞的可能性，但是即使不存在实际碰撞的可能性，也执行避开控制，为驾驶员提供不自然的驾驶感觉。
在本发明的背景技术部分中所包括的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被视为对此信息形成对本领域技术人员而言已知的现有技术的承认或任何形式的建议。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供一种防止碰撞避开辅助的灵敏控制并且仅当存在实际碰撞可能性时才执行避开控制的车辆，以及一种控制车辆的方法。
本发明的另外的方面将在随后的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中将显而易见，或可通过本发明的实践了解。
根据本发明的各个方面，提供一种用于基于物体的位置和相对速度来执行车辆的避开控制的车辆。车辆包括：感测装置，安装到车辆并具有车辆前方视野和车辆横向侧视野感测装置，该感测装置被配置成获得与物体相关的物体数据；传感器，被配置成检测车辆的运动并且基于车辆的运动获得运动数据；和控制器，包括被配置成处理物体数据和运动数据的处理器。控制器可被配置成：根据物体数据和运动数据，确定物体和车辆之间的航向角，物体相对于车辆的横向位置和车辆的转弯量并且基于航向角、横向位置和转弯量大于或等于预定的阈值，不执行车辆的避开控制。
控制器可被配置成：当航向角大于或等于预定的第一阈值时，将对应于航向角的第一指标确定为1，当航向角小于预定的第一阈值时，将第一指标确定为0，当横向位置大于或等于预定的第二阈值时，将对应于横向位置的第二指标确定为1，当横向位置小于预定的第二阈值时，将第二指标确定为0，当转弯量大于或等于预定的第三阈值时，将对应于转弯量的第三指标确定为1，并且当转弯量小于预定的第三阈值时，将第三指标确定为0。
基于第一指标、第二指标和第三指标中的至少一个的值为1，控制器可被配置成不执行避开控制。
控制器可被配置成：确定航向角的单位时间变化量，当航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，将对应于航向角的单位时间变化量的第一指标确定为1，并且当航向角的单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，将第一指标确定为0。
航向角可为垂直于车辆前表面的延长线和垂直于物体前表面的延长线之间的角度。
控制器可被配置成基于车辆形成具有恒定宽度的带，以基于检测到物体在带外，将对应于横向位置的第二指标确定为1，并且基于检测到物体在带内，将第二指标确定为0。
控制器可被配置成基于车辆的转向角(steering angle)、车辆的速度和车辆的角速度来确定转弯量。
根据本发明的各个方面，提供一种控制车辆的方法，所述车辆用于基于物体的位置和相对速度来执行车辆的避开控制。方法包括：通过传感器获得物体数据和运动数据；通过控制器根据物体数据和运动数据，确定物体和车辆之间的航向角，物体相对于车辆的横向位置以及车辆的转弯量；和通过控制器基于航向角、横向位置和转弯量大于或等于预定的阈值，控制车辆不执行车辆的避开控制。
确定可包括，当航向角大于或等于预定的第一阈值时，将对应于航向角的第一指标确定为1；当航向角小于预定的第一阈值时，将第一指标确定为0；当横向位置大于或等于预定的第二阈值时，将对应于横向位置的第二指标确定为1；当横向位置小于预定的第二阈值时，将第二指标确定为0；当转弯量大于或等于预定的第三阈值时，将对应于转弯量的第三指标确定为1；并且当转弯量小于预定的第三阈值时，将第三指标确定为0。
车辆的控制可包括，当第一指标、第二指标和第三指标中的至少一个的值为1时，控制车辆不执行避开控制。
确定可包括：确定航向角的单位时间变化量；当航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，将对应于航向角的单位时间变化量的第一指标确定为1；并且当航向角的单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，将第一指标确定为0。
航向角可为垂直于车辆前表面的延长线和垂直于物体前表面的延长线之间的角度。
确定可包括，基于车辆形成具有恒定宽度的带；当检测到物体在带外时，将对应于横向位置的第二指标确定为1；并且当检测到物体在带内时，将第二指标确定为0。
确定可包括基于车辆的转向角、车辆的速度和车辆的角速度来确定转弯量。
根据本发明的各个方面，提供一种包括由处理器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质包括：通过传感器获得物体数据和运动数据的程序指令；通过控制器根据物体数据和运动数据确定物体和车辆之间的航向角、物体相对于车辆的横向位置以及车辆的转弯量的程序指令；和通过控制器基于航向角、横向位置和转弯量大于或等于预定的阈值控制车辆不执行车辆避开控制的程序指令。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，所述特征和优点将从附图和下文的具体实施方式显而易见或在附图和下文的具体实施方式中更详细地阐述，附图并入本文，附图和下文的具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
本发明的这些和/或其它方面将从结合附图的以下实施例的描述中变得明显并且更容易理解：
图1为说明根据本发明的示例性实施例的车辆的配置的视图。
图2为根据本发明的示例性实施例的车辆的控制框图。
图3为示例性地说明根据本发明的示例性实施例的驾驶员辅助系统(DAS)中包括的相机和雷达的视图。
图4为示例性地说明根据本发明的示例性实施例应用控制车辆的方法的情形的视图。
图5为根据本发明的示例性实施例控制车辆的方法的流程图。
图6为用于描述根据本发明的示例性实施例确定第一指标的视图。
图7为用于描述根据本发明的示例性实施例确定第二指标的视图。
图8为用于描述根据本发明的示例性实施例确定第三指标的视图。
可理解，附图未必按比例绘制，呈现示出本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所包括的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形状，将部分由特别预期的应用和使用环境来确定。
在附图中，贯穿附图的几幅图，附图标记是指本发明的相同或等效部分。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施例，其示例在附图中示出并且在下文描述。尽管将结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是应当理解，本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且涵盖各种替代、修改、等同物和其它实施例，其可包括在如所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围内。
在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。将不描述本发明的实施例的所有元件，并且将省略对本领域公知的或在示例性实施例中彼此重叠的描述。如在整个说明书中使用的术语，诸如“～部分”、“～模块”、“～构件”、“～块”等，可在软件和/或硬件中实现，并且多个“～部分”、“～模块”、“～构件”或“～块”可在单个元件中实现，或单个“～部分”、“～模块”、“～构件”或“～块”可包括多个元件。
还应理解，术语“连接”及其衍生词既指直接连接，也指间接连接，并且间接连接包括经无线通信网络的连接。
除非另外提到，否则术语“包括(include或including)”和“包含(comprise)(或包括(including))”包括端值在内或开放式的并且不排除附加的、未列举的元件或方法步骤。
在整个说明书中，当构件位于另一个构件“上”时，这不仅包括当一个构件与另一个构件接触时，而且还包括当另一个构件存在于两个构件之间时。
应当理解，虽然术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或节段，但是这些元件、部件、区域、层和/或节段可不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或节段与另一个区域、层或节段区分开。
应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包括复数形式。
用于方法步骤的附图标记仅用于方便说明，并不用于限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确规定，否则可以其它方式实践写下的顺序。
下面将参考附图描述本发明的工作原理和实施例。
图1为说明根据本发明的各种示例性实施例的车辆的配置的视图，图2为根据本发明的各种示例性实施例的车辆的控制框图，并且图3为示例性地说明根据本发明的示例性实施例的驾驶员辅助系统(DAS)中包括的相机和雷达的视图。
如图1所说明，车辆1可包括发动机10、变速器20、制动装置30和转向装置40。发动机10可包括至少一个气缸和至少一个活塞，并且可产生驱动车辆1所需的动力。变速器20可包括多个齿轮，并且可将发动机10产生的动力传输到车辆1的车轮。制动装置30可通过车轮上的摩擦力使车辆1减速或停止。制动装置30可包括一个或多个制动垫和制动蹄，其可操作来使车辆减速或停止。转向装置40可改变车辆1的行驶方向。
车辆1可包括多个电子组成元件。例如，车辆1还可包括发动机管理系统(EMS)11、也称为变速器控制单元(TCU)的变速器控制器21、也称为电子制动控制模块(EBCM)的电子制动控制器31，电子动力转向(EPS)装置41、车身控制模块(BCM)和驾驶员辅助系统(DAS)100。
EMS 11可响应于来自加速器踏板的驾驶员加速意图或来自DAS100的请求信号来控制发动机10。例如，EMS 11可控制发动机10的扭矩。
TCU 21可响应于由换档杆激活的驾驶员的换档命令和/或车辆1的行驶速度来控制变速器20。例如，TCU 21可调节或调整车辆1的发动机10与车轮的换档比。
EBCM 31可响应于来自制动踏板的驾驶员制动意图或车轮的打滑来控制制动装置30。例如，EBCM 31可响应于在车辆1的制动模式中检测到的车轮打滑而暂时释放车轮制动，从而实现防抱死制动系统(ABS)。EBCM 31可响应于在车辆1的转向模式中检测到的过度转向和/或转向不足而选择性地释放车轮的制动，从而导致电子稳定控制(ESC)的植入。此外，EBCM 31可响应于通过车辆驾驶检测到的车轮打滑而临时制动车轮，从而导致实现牵引力控制系统(TCS)。
EPS装置41可响应于来自方向盘的驾驶员的转向意图来辅助转向装置40，使得EPS装置41可辅助驾驶员容易地操纵方向盘。例如，EPS装置41可辅助方向盘，使得转向力在车辆1的低速行驶模式或停车模式下减小，而在车辆1的高速行驶模式下增大。
车身控制模块51可控制被配置成用于为驾驶员提供用户便利或保证驾驶员安全的各种电子部件。例如，车身控制模块51可控制前照灯(前灯)、雨刷、仪表或其它仪表组、多功能开关、转弯信号指示器等。
DAS 100可辅助驾驶员容易地操纵(例如，驾驶、制动和转向)车辆1。例如，DAS 100可检测车辆1(即，车辆本身)的周边环境(例如，周边车辆、行人、骑自行车的人、车道、交通标志等)，并且可响应于检测到的周边环境执行车辆1的驾驶、制动和/或转向。
DAS 100可为驾驶员提供各种功能。例如，DAS 100可为驾驶员提供车道偏离警告(LDW)功能、车道保持辅助(LKA)功能、远光灯辅助(HBA)功能、自动紧急制动(AEB)功能、交通标志识别(TSR)功能、智能巡航控制(SCC)功能、盲点检测(BSD)功能等。
DAS 100可包括可操作以获得车辆1的周边区域(例如，车辆1外部和周围的区域)的图像数据的相机模块101，以及可操作以获得关于存在于车辆1的周边区域的周边物体的数据的雷达模块102。相机模块101可包括相机101a或多个相机和电子控制单元(ECU)101b。相机101a可捕获包括车辆1前方区域(例如，车辆1前的区域)的图像，并且可包括图像处理器，其用于处理所捕获的图像以识别周边车辆、行人、骑自行车的人、车道、交通标志等。雷达模块102可包括雷达102a或多个雷达和ECU 102b，并且可基于检测到的雷达数据获得或确定车辆1的周边物体(例如，周边车辆、行人或骑自行车的人)的相对位置、相对速度等。
DAS 100不限于图1中所说明的部件，并且还可包括光检测和测距(LiDAR)，其扫描车辆1周围并检测物体。
上文提到的电子部件可通过车辆通信网络(NT)相互通信。例如，电子部件可通过以太网、面向媒体的系统传输(MOST)、FlexRay、控制器局域网络(CAN)、本地互连网络(LIN)等执行数据通信。例如，DAS 100可通过车辆通信网络(NT)分别向EMS 11、EBCM 31和EPS装置41发射驱动控制信号、制动信号和转向信号。
参考图2，车辆1可包括制动系统32、转向系统42和DAS 100。
如上所述，车辆1可根据执行前方碰撞避开辅助(FCA)的DAS 100基于物体的位置和相对速度来执行避开控制。这里，物体可指代另一车辆、行人、骑自行车的人等，并且也可指代驾驶车辆1要避开的所有物体。
根据示例性实施例的制动系统32可包括结合图1描述的EBCM 31(见图1)和制动装置30(见图1)，并且转向系统42可包括EPS 41(见图1)和转向装置40(见图1)。
DAS 100可包括前相机110、前雷达120和多个角部雷达。前相机110、前雷达120和多个角部雷达为用于检测车辆1外的物体的传感器，并且可统称为感测装置。
感测装置可检测物体，获得物体数据，并将其提供给控制器140。在这种情况下，物体数据可包括从前相机110获得的图像数据和从前雷达120和/或角部雷达获得的雷达数据120。
参考图3，前相机110可具有指向车辆1的前部的视野110a。例如，前相机110可设置在车辆1的前挡风玻璃上。
前相机110可捕获车辆1的前部的图像并且获得关于车辆1的前部的图像数据。关于车辆1的前部的图像数据可包括与其它车辆、行人、骑自行车的人、车道、路缘、护栏、行道树和位于车辆1前方的路灯中的至少一个相关的位置信息。
前相机110可对车辆1的前部成像并且获得关于车辆1的前部的图像数据。关于车辆1的前部的图像数据可包括相对于其它车辆或标志或行人或骑自行车的人或位于车辆1前方的车道的位置。
前相机110可包括多个镜头和图像传感器。图像传感器可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设置成二维矩阵。
前相机110可与控制器140电连接。例如，前相机110可通过车辆通信网络NT、通过硬线或通过印刷电路板(PCB)连接到控制器140。
前相机110可将关于车辆1的前部的图像数据发射到控制器140。
前雷达120可具有指向车辆1的前部的感测视野120a。前雷达120可提供在例如车辆1的护栅或保险杠上。
前雷达120可包括向车辆1的前部发射无线电波的发射天线(或发射天线阵列)和接收从障碍物反射的反射无线电波的接收天线(或接收天线阵列)。前雷达120可从由发射天线发射的发射无线电波和由接收天线接收的反射无线电波获得前雷达数据。前雷达数据可包括关于障碍物，诸如，存在于车辆1前方的其它车辆、行人或骑自行车的人的位置信息和速度信息。前雷达120可基于发射无线电波和反射无线电波之间的相位差(或时间差)确定与障碍物的相对距离，并且基于发射无线电波和反射无线电波之间的频率差确定物体的相对速度。
前雷达120可通过车辆通信网络NT、硬线或PCB连接到控制器140。前雷达120可以将前雷达数据发射到控制器140。
动态传感器130可检测车辆1的运动并且基于车辆1的运动获得运动数据。运动数据可包括与车辆1的行驶速度、转向角和偏航率相关的信息。动态传感器130为各种众所周知的传感器，诸如轮速传感器、转向角传感器和偏航率(yaw rate)传感器，并且可设置在适当的位置，诸如车辆1的车轮和方向盘以检测车辆1的行驶速度、转向角、偏航率等并且将其发射到控制器140。
多个角部雷达可包括安装到车辆1的右前侧的第一角部雷达131、安装到车辆1的左前侧的第二角部雷达132、安装到车辆1的右后侧的第三角部雷达133，和安装到车辆1的左后侧的第四角雷达134。
如图3所说明，第一角部雷达131可包括面向车辆1的右前区域的感测视野(FOS)131a。例如，前视雷达120可安装到车辆1的前保险杠的右侧。第二角部雷达132可包括面向车辆1的左前区域的FOS 132a，并且可安装到例如车辆1的前保险杠的左侧。第三角部雷达133可包括面向车辆1的后右区域的FOS 133a，并且可安装到例如车辆1的后保险杠的右侧。第四角部雷达134可包括面向车辆1的左后区域的FOS 134a，并且可安装到例如车辆1的后保险杠的左侧。
第一、第二、第三和第四雷达131、132、133和134中的每一个可包括发射(Tx)天线和接收(Rx)天线。第一、第二、第三和第四角部雷达131、132、133和134可分别获得第一角部雷达数据、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包括与车辆1和存在于车辆1的右前区域中的物体(例如，其它车辆、行人或骑自行车的人)之间的距离相关的信息，和与物体的速度相关的信息。第二角部雷达数据可包括与车辆1和存在于车辆1的左前区域中的物体(例如，其它车辆、行人或骑自行车的人)之间的距离相关的信息，和与物体的速度相关的信息。第三角部雷达数据可包括与车辆1和存在于车辆1的右后区域中的物体(例如，其它车辆、行人或骑自行车的人)之间的距离相关的信息，和与物体的速度相关的信息。第四角部雷达数据可包括与车辆1和存在于车辆1的左后区域中的物体(例如，其它车辆、行人或骑自行车的人)之间的距离相关的信息，和与物体的速度相关的信息。
第一、第二、第三和第四角部雷达131、132、133和134中的每一个可通过例如车辆通信网络NT、硬线或PCB连接到控制器140。第一、第二、第三和第四角部雷达131、132、133和134可以分别向控制器140发射第一角部雷达数据、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。
控制器140可包括相机模块101(见图1)的ECU 101b(见图1)和/或雷达模块102(见图1)的ECU 102b(见图1)和/或集成的ECU。
控制器140包括处理器141和存储器142。
处理器141可处理前相机110的前图像数据、前雷达120的前雷达数据和多个角部雷达的角部雷达数据，并且可产生制动信号和转向信号以用于控制制动系统32和转向系统42。
例如，处理器141可包括用于处理前相机110的前图像数据的图像信号处理器和/或用于处理雷达120的雷达数据的数字信号处理器和/或微控制单元(微控制单元，MCU)用于产生制动信号和转向信号。
处理器141可基于前相机110的前图像数据和前雷达120的前雷达数据检测车辆1前方的物体(例如其它车辆、行人、骑自行车的人等)。
处理器141可基于前雷达120的前雷达数据获得车辆1前方的物体的位置(距离和方向)和相对速度。处理器141可基于前相机110的前图像数据获得车辆1前方的物体的位置(方向)和类型信息(例如物体为另一辆车或行人或骑自行车的人等)。
此外，处理器141可将前图像数据检测到的物体与前雷达数据检测到的物体进行匹配，并且基于匹配结果获得车辆1前方的物体的类型信息、位置和相对速度。
处理器141可基于前物体的类型信息、位置和相对速度来产生制动信号和转向信号。
例如，处理器141基于前物体的位置(距离)和相对速度确定车辆1和前物体之间的碰撞时间(TTC)，并且基于TTC与预定的参考时间的比较结果警告驾驶员发生碰撞，向制动系统32发射制动信号，或向转向系统42发射转向信号。
作为本发明的各种示例性实施例，处理器141可基于前物体的相对速度确定碰撞距离(DTC)，并且基于DTC与距前物体的距离的比较结果警告驾驶员发生碰撞，或向制动系统32发射制动信号，或向转向系统42发射制动信号。
处理器141可基于多个角部雷达的角部雷达数据获得车辆1侧面(右前、左前、右后和左后)上的物体的位置(距离和方向)和相对速度。
处理器141可基于车辆1的侧面物体的位置(距离和方向)和相对速度向转向系统42发射转向信号。
例如，当基于TTC或DTC确定与前物体的碰撞时，处理器141可向转向系统42发射转向信号以避开与前物体碰撞。
处理器141可基于车辆1的侧面物体的位置(距离和方向)和相对速度通过改变车辆1的行驶方向来确定是否避开与前物体碰撞。例如，当没有物体位于车辆1的侧面时，处理器141可向转向系统42发射转向信号至以避开与前物体碰撞。当基于侧面物体的位置(距离和方向)和相对速度预测在车辆1转向之后不与侧面物体的碰撞时，处理器141可向转向系统42发射转向信号以避开与前物体碰撞。当基于侧面物体的位置(距离和方向)和相对速度预测在车辆1转向之后与侧面物体的碰撞时，处理器141可不向转向系统42发射转向信号。
存储器142可存储用于由处理器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/或数据和用于由处理器141产生制动信号和/或转向信号的程序和/或数据。
存储器142可临时存储从前相机110接收的图像数据和/或从雷达120接收的雷达数据，并且可临时存储处理器141对图像数据和/或雷达数据的处理结果。
存储器142不仅可包括易失性存储器，诸如S-RAM、D-RAM，还可包括非易失性存储器，诸如闪存、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)等。
DAS 100不限于图2中所说明的部件，并且还可包括LiDAR，其扫描车辆1周围并检测物体。
因此，控制器140可基于是否预测到与前物体碰撞向制动系统32发射制动信号。当侧面物体不存在或预测到不与侧面物体的碰撞时，控制器140可向转向系统42发射转向信号以避开与前物体碰撞。当预测到在转向之后与侧面物体碰撞时，控制器140可不向转向系统42发射转向信号。
同时，在描述下文描述的各种实施例之前，将描述由控制器140处理的数据和获得数据的对象。
车辆1可包括具有车辆1的前视野并且获得前图像数据的前图像传感器、具有车辆1的前检测视野并且选自由雷达传感器和光检测和测距(LiDAR)传感器组成的组并且获得前检测数据的前非图像传感器、具有车辆1的侧面检测视野并且选自由雷达传感器和LiDAR传感器组成的组以获得侧检测数据的侧面非图像传感器、具有车辆1的后视野并且采集后图像数据的后图像传感器，和具有车辆1的后检测视野视野并且选自由雷达传感器和LiDAR传感器组成的组以获得后检测数据的后非图像传感器。
前图像传感器和前非图像传感器可检测位于车辆1前方的前物体。
侧面非图像传感器可检测位于车辆1的侧面、前侧和后侧的侧面物体、前侧物体和后侧物体。侧面非图像传感器提供在车辆1的拐角位置，并且可单独检测位于侧面、前后两侧的侧面物体、前物体和后物体，并且可提供在车辆1的侧面，与前图像传感器、前非图像传感器、后图像传感器和后非图像传感器一起检测位于前部和后部区域的侧面物体、前部和后部物体。
后图像传感器和后非图像传感器可检测位于车辆1后的后物体。
当自适应巡航控制(ACC)被激活时，本发明基于车辆1的转弯指示灯的开/关进行。例如，当车辆1的方向指示灯打开时，控制器140可确定驾驶员愿意改变车道，并且可执行稍后描述的控制算法。例如，当方向指示灯的左侧打开时，控制器140预测驾驶员将尝试改变车道到左侧车道，并且基于左侧的非图像传感器的激活来执行控制。相反，当方向指示灯的右侧打开时，控制器140预测驾驶员将尝试将车道变到右侧车道，并且基于右侧的非图像传感器的激活来执行控制。
此外，在执行ACC或自动驾驶仪导航(NOA)时，当在十字路口与对面的另一车辆同时执行左转时，可应用本发明。
参考图4，一般来说，当车辆1与对面的物体2同时进行左转时，可基于物体2的位置和/或相对速度进行避开控制。此时车辆1基于物体2的位置和/或相对速度进行避开控制，即使有没有碰撞的可能性，在左侧道路转弯的车辆1和在右侧道路转弯的物体2可进行紧急制动或紧急转向，给驾驶员带来焦虑。
因此，本发明使得可通过考虑除物体2的位置和相对速度以外的附加信息来保留在相关技术中灵敏地执行的避开控制。下文将参考图5、图6、图7和图8详细描述用于实施的具体方法。
图5为根据本发明的示例性实施例控制车辆的方法的流程图。将参考图6至8描述根据图5控制车辆1的方法。图6为用于描述根据本发明的各种示例性实施例确定第一指标的视图，图7为用于描述根据本发明的各种示例性实施例确定第二指标的视图，并且图8为用于描述根据本发明的示例性实施例确定第三指标的视图。
控制器140可获得物体数据和运动数据(501)。物体数据可对应于通过前相机110、前雷达120和多个角部雷达中的至少一个获得的与物体2相关的信息，并且运动数据可对应于通过动态传感器130获得的与车辆1相关的信息。
控制器140可基于物体数据和运动数据确定物体2和车辆1之间的航向角、物体2相对于车辆1的横向位置和车辆1的转弯量中的至少一个(502)。
控制器140可基于航向角确定第一指标(503)。参考图6，航向角θ可对应于垂直于车辆1的前表面的延长线和垂直于物体2的前表面的延长线之间的角度。航向角可通过感测装置获得为物体数据，并且控制器140可处理物体数据以确定车辆1和物体2之间的航向角。
第一指标为使用航向角为因子的控制指标，并且其值可为0或1。当第一指标为1时，可指碰撞概率为航向角与物体的位置和相对速度无关的观点，并且0可指示无法确定碰撞的可能性或碰撞的概率很高。
根据本发明的示例性实施例，当航向角等于或大于预定的第一阈值时，控制器140可将第一指标确定为1。在这种情况下，预定的第一阈值小于180°但接近180°，并且可指示其中车辆1和物体2在相反方向上并排行驶的情况。在这种情况下，如其中车辆1和物体2同时进入十字路口的情况，并且控制器140可控制车辆1不执行避开控制，因为车辆1和物体2之间的距离物体2靠近但是车辆1正在向不同方向上行驶。
此外，根据本发明的示例性实施例，当航向角等于或大于低于预定的第一阈值的值并且物体2相对于车辆1的横向位置等于或大于预定的距离时，控制器140可将第一指标确定为1。在这种情况下，低于预定的第一阈值的值可具有钝角范围内的角度，并且可指示其中在车辆1和物体2维持预定的距离时没有碰撞可能性的情况。在这种情况下，在车辆1和物体2在不同的时间进入十字路口时，控制器140可控制车辆1，使得根据航向角在某种程度上存在车辆1和物体2之间的碰撞，但是不通过保持预定距离来避开控制。
此外，根据本发明的示例性实施例，控制器140可确定航向角单位时间(per time)的变化量。当航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，控制器140可将对应于航向角单位时间的变化量的第一指标确定为1。当航向角的单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，控制器140可将第一指标确定为0。
在这种情况下，这是指其中车辆1和物体2在不同时间进入十字路口，但车辆1和物体2由于他们之间的速度差最终以相反方向并排通过十字路口的情况。例如，当物体2首先进入十字路口时，车辆1和物体2之间的航向角为约135°。然而，在车辆1进入十字路口时，车辆1和物体2之间的航向角接近180°。
此外，控制器140可基于物体2相对于车辆1的横向位置来确定第二指标(504)。参考图7，横向位置可指垂直于车辆1的前部的延长线与物体2之间的垂直距离。
当物体2相对于车辆1的横向位置大于或等于预定的距离时，控制器140可将第二指标确定为1，并且当物体2相对于车辆1的横向位置小于预定的距离时，控制器140可将第二指标确定为0。控制器140可形成相对于车辆1具有恒定宽度的带。当检测到物体2在带外时，控制器140可将对应于横向位置的第二指标确定为1。当检测到物体2在带内时，控制器140可将第二指标确定为0。
另一方面，重新参考图7，控制器140可基于车辆1的当前位置控制车辆1，以便不对检测到在带外的物体2执行避开控制，以补充累积误差的预测判断。
目前，在带中的点数据可指示其中存在与车辆1碰撞的可能性的区域中的位置。
[公式1]
min Y(p1,p2,p3,..,pn)≤带≤Max Y(p1,p2,p3,..,pn)
(pn：控制时物体的横向位置)
此外，控制器140可基于车辆1的转弯量确定第三指标(505)。参考图8，转弯量为车辆1移动以改变在十字路口处的路线的量，并且可由下公式2确定。
[公式2]
Figure BDA0003371466690000151
(a：从车辆开始转弯到直线运动的采样次数，wU：掉头权重)
转弯量可由车辆1中设置的动态传感器130获得，并且可基于车辆1的转向角、车辆1的速度和车辆1的偏航率来确定。但是，在掉头时的转弯量需要以比车辆1左转时更小的速度进行修正，并且当车辆1掉头时，可应用掉头权重(wU>1)。
根据本发明的示例性实施例，当车辆1的转弯量等于或大于预定的阈值时，控制器140可将第三指标确定为1。当车辆1的转弯量小于预定的阈值时，控制器140可将第三指标确定为0。
在这种情况下，根据与从车辆1的相对侧进入十字路口的物体2相邻的车道数量，阈值可具有高的值。车辆1可根据设定来可变地设定预定的阈值。因此，车辆1通过考虑除了相邻的第一物体2-1之外的第二物体2-2来执行避开控制和避开控制预防。
转弯量越大，车辆1越偏离十字路口。因此，考虑到车辆1与物体2碰撞的可能性降低，当转弯量大于或等于预定的阈值时，控制器140可将第三指标确定为1，并且可控制车辆1不执行避开控制。
当在操作503到505中确定第一指标至第三指标时，控制器140可确定第一指标、第二指标和第三指标中的至少一个是否为1。当第一指标、第二指标和第三指标中的至少一个为1时，控制器140可通过确定不存在碰撞的可能性而不考虑车辆1和物体2之间的距离和/或相对速度来控制车辆1不执行现有的避开控制(507)。
相反，当第一指标、第二指标和第三指标都为0时，控制器140可考虑车辆1和物体2之间的距离和/或相对速度来执行避开控制，如在相关技术中(508)。
根据本发明的示例性实施例，可防止碰撞避开辅助的敏感控制并且仅当存在实际碰撞可能性时才执行避开控制，为自动驾驶车辆提供高度完美。
可以存储可由处理器实行的计算机可实行指令的记录介质的形式来实施所公开的示例性实施例。指令可以程序代码的形式存储，并且当由处理器实行时，指令可生成程序模块以执行包括的示例性实施例的操作。记录介质可非暂时性地实施为计算机可读记录介质。
非暂时性计算机可读记录介质可包括存储可由计算机解释的命令的所有种类的记录介质。例如，非暂时性计算机可读记录介质可为例如ROM、RAM、磁带、磁盘、闪存、光数据存储装置等。
此外，与诸如“控制器”、“控制单元”、“控制装置”或“控制模块”等的控制装置有关的术语是指包括被配置成实行解释为算法结构的一个或多个步骤的存储器和处理器的硬件装置。存储器存储算法步骤，并且处理器实行算法步骤以实行根据本发明的各个示例性实施例的方法的一个或多个过程。根据本发明的示例性实施例的控制装置可通过配置成存储用于控制车辆的各个部件的操作算法或关于用于实行算法的软件命令的数据的非易失性存储器和被配置成使用在存储器中存储的数据执行上述操作的处理器实施。存储器和处理器可为单独的芯片。替代地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可被实施为一个或多个处理器。处理器可包括各种逻辑电路和运算电路，可根据存储器提供的程序处理数据，并且可根据处理结果产生控制信号。
控制装置可为通过预定的程序操作的至少一个微处理器，所述预定的程序可包括用于执行在本发明的前述各种示例性实施例中包括的方法的一系列命令。
前述发明也可体现为在计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质为可存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态盘(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等，并实施为载波(例如，通过因特网(Internet)传输)。
在本发明的各种示例性实施例中，上述每个操作可由控制装置执行，并且控制装置可由多个控制装置或集成的单个控制装置配置。
在本发明的各种示例性实施例中，控制装置可以硬件或软件的形式实施，或可以硬件和软件的组合来实施。
为了方便解释和准确地定义所附权利要求，术语“上部”、“下部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背面”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“里面”、“外面”、“前方”和“后方”用于参考如在附图中显示的特征的位置描述示例性实施例的特征。还应当理解，术语“连接”或其衍生词指直接和间接连接两者。
出于说明和描述的目的，已提出本发明的特定示例性实施例的前述描述。它们并不旨在为穷举性的或将本发明限于所公开的精确形式，并且显然，按照上述教导内容，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，使得本领域的其它技术人员能够制造和利用本发明的各个示例性实施例以及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种车辆，其用于根据物体的位置和相对速度执行车辆的避开控制，所述车辆包括：
感测装置，安装到车辆并具有车辆前方视野和车辆侧视野，所述感测装置被配置成获得与物体相关的物体数据；
传感器，被配置成检测车辆的运动并且基于车辆的运动获得运动数据；和
控制器，包括被配置成处理所述物体数据和所述运动数据的处理器，
其中所述控制器被配置成：
根据所述物体数据和所述运动数据，确定物体和车辆之间的航向角，物体相对于车辆的横向位置和车辆的转弯量，并且
基于所述航向角、所述横向位置和所述转弯量大于或等于预定的阈值，不执行车辆的避开控制。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被配置成：
当所述航向角大于或等于预定的第一阈值时，将对应于所述航向角的第一指标确定为1，
当所述航向角小于所述预定的第一阈值时，将所述第一指标确定为0，
当所述横向位置大于或等于预定的第二阈值时，将对应于所述横向位置的第二指标确定为1，
当所述横向位置小于所述预定的第二阈值时，将所述第二指标确定为0，
当所述转弯量大于或等于预定的第三阈值时，将对应于所述转弯量的第三指标确定为1，并且
当所述转弯量小于所述预定的第三阈值时，将所述第三指标确定为0。
3.根据权利要求2所述的车辆，当所述第一指标、所述第二指标和所述第三指标中的至少一个的值为1时，所述控制器被配置成不执行避开控制。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被配置成：
确定所述航向角的单位时间变化量，
当所述航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，将对应于所述航向角的单位时间变化量的第一指标确定为1，并且
当所述航向角的所述单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，将所述第一指标确定为0。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述航向角为垂直于车辆前表面的延长线和垂直于物体前表面的延长线之间的角度。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被配置成：
基于车辆形成具有恒定宽度的带，
当检测到物体在所述带外时，将对应于所述横向位置的第二指标确定为1，并且
当检测到物体在所述带内时，将所述第二指标确定为0。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被配置成根据车辆的转向角、车辆的速度和车辆的角速度来确定所述转弯量。
8.一种控制车辆的方法，所述车辆用于根据物体的位置和相对速度执行车辆的避开控制，所述方法包括以下步骤：
通过传感器，获得与物体相关的物体数据和与车辆的运动相关的运动数据；
通过控制器，根据所述物体数据和所述运动数据，确定物体和车辆之间的航向角，物体相对于车辆的横向位置和车辆的转弯量；和
通过所述控制器，基于所述航向角、所述横向位置和所述转弯量大于或等于预定的阈值，控制所述车辆不执行车辆的避开控制。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定步骤包括：
当所述航向角大于或等于预定的第一阈值时，将对应于所述航向角的第一指标确定为1；
当所述航向角小于所述预定的第一阈值时，将所述第一指标确定为0；
当所述横向位置大于或等于预定的第二阈值时，将对应于所述横向位置的第二指标确定为1；
当所述横向位置小于所述预定的第二阈值时，将所述第二指标确定为0；
当所述转弯量大于或等于预定的第三阈值时，将对应于所述转弯量的第三指标确定为1；并且
当所述转弯量小于所述预定的第三阈值时，将所述第三指标确定为0。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制步骤包括：
当所述第一指标、所述第二指标和所述第三指标中的至少一个的值为1时，控制所述车辆不执行所述避开控制。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定步骤包括：
确定所述航向角的单位时间变化量；
当所述航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，将对应于所述航向角的单位时间变化量的第一指标确定为1；并且
当所述航向角的单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，将所述第一指标确定为0。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述航向角为垂直于车辆前表面的延长线和垂直于物体前表面的延长线之间的角度。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定步骤包括：
基于车辆形成具有恒定宽度的带；
当检测到物体在所述带外时，将对应于所述横向位置的第二指标确定为1；并且
当检测到物体在所述带内时，将所述第二指标确定为0。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述控制器被配置成根据车辆的转向角、车辆的速度和车辆的角速度来确定所述转弯量。
15.一种非暂时性计算机可读介质，其包括由处理器执行的用来实施权利要求8所述的方法的程序指令。
16.一种非暂时性计算机可读介质，其包括由所述处理器执行的程序指令，所述计算机可读介质包括：
通过传感器，获得与物体相关的物体数据和与车辆的运动相关的运动数据的程序指令；
通过控制器，根据所述物体数据和所述运动数据，确定物体和车辆之间的航向角、物体相对于车辆的横向位置和车辆的转弯量的程序指令；和
通过所述控制器，基于所述航向角、所述横向位置和所述转弯量大于或等于预定的阈值，控制车辆不执行车辆的避开控制的程序指令。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述确定步骤包括：
当所述航向角大于或等于预定的第一阈值时，将对应于所述航向角的第一指标确定为1；
当所述航向角小于所述预定的第一阈值时，将所述第一指标确定为0；
当所述横向位置大于或等于预定的第二阈值时，将对应于所述横向位置的第二指标确定为1；
当所述横向位置小于所述预定的第二阈值时，将所述第二指标确定为0；
当所述转弯量大于或等于预定的第三阈值时，将对应于所述转弯量的第三指标确定为1；并且
当所述转弯量小于所述预定的第三阈值时，将所述第三指标确定为0。
18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述控制步骤包括：
当所述第一指标、所述第二指标和所述第三指标中的至少一个的值为1时，控制车辆不执行避开控制。
19.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述确定步骤包括：
确定所述航向角的单位时间变化量；
当所述航向角的单位时间变化量大于或等于预定的变化量阈值时，将对应于所述航向角的单位时间变化量的第一指标确定为1；并且
当所述航向角的单位时间变化量小于预定的变化量阈值时，将所述第一指标确定为0。
20.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述航向角为垂直于车辆前表面的延长线和垂直于物体前表面的延长线之间的角度。
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