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CN111497833B - 驾驶员辅助系统及其控制方法 - Google Patents

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CN111497833B
CN111497833B CN201911213041.8A CN201911213041A CN111497833B CN 111497833 B CN111497833 B CN 111497833B CN 201911213041 A CN201911213041 A CN 201911213041A CN 111497833 B CN111497833 B CN 111497833B
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Abstract

公开了驾驶员辅助系统及其控制方法，该驾驶员辅助系统包括：相机，所述相机在车辆上布置成具有所述车辆的外部的视野，并被构造成获取所述车辆的外部的图像数据；雷达，所述雷达在所述车辆上布置成具有对所述车辆的外部的感测区域，并被构造成获取雷达数据；以及控制器，所述控制器包括处理器，所述处理器被构造成处理所述图像数据和所述雷达数据，基于由所述相机获取的所述图像数据来确定附近车辆的切入面积，基于所确定的所述切入面积来确定目标车辆，并且控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者以避免与所述目标车辆碰撞。

Description

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系统，更具体地，涉及一种能够在行驶情形下避免与周围对象碰撞的驾驶员辅助系统及其控制方法。
背景技术
通常，车辆是指设计成使用化石燃料、电力等作为动力源在公路或铁路上行驶的移动装置或运输装置。车辆可以主要使用安置在车身上的一个或多个车轮移动至各种位置。这样的车辆可以包括三车轮或四车轮车辆、诸如摩托车、建筑机械、自行车之类的二车轮车辆以及在布置在轨道上的铁路上行驶的火车。
近年来，对配备有高级驾驶员辅助系统(ADAS)的车辆进行了积极的研究，该ADAS主动提供有关车辆状态、驾驶员状态以及周围环境的信息，以减轻驾驶员的负担同时增强驾驶员的便利性。
安装在车辆上的ADAS的实施例包括前避撞(FCA)系统、自动紧急制动(AEB)系统、驾驶员注意警告(DAW)系统等。这样的系统被设计成通过在车辆的行驶情形下确定与对象碰撞的危险并在碰撞情形下进行紧急制动来避免碰撞并提供警告。
发明内容
因此，本公开的目的是提供一种驾驶员辅助系统和方法，该驾驶员辅助系统和方法能够避免在车辆的行驶情形下与近距离存在的周围对象发生碰撞。
本公开的其他方面部分地将在下面的描述中阐述，并且部分地根据该描述是显而易见的，或者可以通过本公开的实践而获知。
因此，本公开的一方面在于提供一种用于车辆的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统包括：相机，所述相机在所述车辆上布置成具有所述车辆的外部的视野，并被构造成获取所述车辆的外部的图像数据；雷达，所述雷达在所述车辆上布置成具有对所述车辆的外部的感测区域，并被构造成获取雷达数据；以及控制器，所述控制器包括处理器，所述处理器被构造成处理所述图像数据和所述雷达数据，基于由所述相机获取的所述图像数据来确定附近车辆的切入面积，基于所确定的所述切入面积来确定目标车辆，并且控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者以避免与所述目标车辆碰撞。
所述控制器可以基于所述图像数据来获取关于所述车辆的行驶车道的车道信息和关于所述附近车辆的感测信息，并且所述感测信息可以包括所述附近车辆的顶点坐标、纵向最小坐标、横向最小坐标、纵向最大坐标、横向最大坐标、宽度、长度和航向角中的至少一者，并且所述车道信息可以包括所述行驶车道的坐标、轨迹、宽度、角度和间隔中的至少一者。
所述控制器可以基于所述图像数据来获取所述行驶车道与所述附近车辆的接触点的坐标，其中，所述感测信息还可以包括所获取的所述接触点的坐标。
所述控制器可以基于所述车道信息、所述接触点的坐标以及所述附近车辆的所述顶点坐标来确定所述附近车辆的所述切入面积。
所述控制器可以基于所述图像数据来确定所述附近车辆，其中，所述附近车辆可以是存在于所述车辆的行驶车道的左侧和右侧中的至少一者的车道中的车辆。
所述控制器可以基于所述图像数据来确定是否预测到所述附近车辆切入行驶车道，并且当确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道时，确定所述附近车辆的所述切入面积。
所述控制器可以基于所述图像数据来确定所述附近车辆的横向加速度，并且当所确定的所述横向加速度满足预定条件时，确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道。
所述控制器可以确定所确定的所述切入面积大于或等于预定参考值的附近车辆是所述目标车辆。
所述控制器可以基于所述雷达数据和所述图像数据中的至少一者来确定所述目标车辆的速度，基于所述目标车辆的所述速度来确定目标加速度，并基于所述目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至所述制动装置。
当不可能进行所述纵向避让时，所述控制器可以将用于横向避让的转向信号输出至所述转向装置。
本公开的另一方面在于提供一种控制车辆的驾驶员辅助系统的方法，所述方法包括以下步骤：获取所述车辆的外部的图像数据；获取关于所述车辆的外部的雷达数据；处理所述图像数据和所述雷达数据；基于所获取的所述图像数据来确定附近车辆的切入面积；基于所确定的所述切入面积来确定目标车辆；并且控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者以避免与所述目标车辆发生碰撞。
所述方法还可以包括基于所述图像数据来获取关于所述车辆的行驶车道的车道信息和关于所述附近车辆的感测信息，其中，所述感测信息可以包括所述附近车辆的顶点坐标、纵向最小坐标、横向最小坐标、纵向最大坐标、横向最大坐标、宽度、长度和航向角中的至少一者，并且所述车道信息可以包括所述行驶车道的坐标、轨迹、宽度、角度和间隔中的至少一者。
获取关于所述附近车辆的感测信息的步骤可以包括：基于所述图像数据来获取所述行驶车道与所述附近车辆的接触点的坐标，其中，所述感测信息还可以包括所获取的所述接触点的坐标。
确定附近车辆的切入面积的步骤可以包括：基于所述车道信息、所述接触点的坐标以及所述附近车辆的所述顶点坐标来确定所述附近车辆的所述切入面积。
所述方法还可以包括基于所述图像数据来确定所述附近车辆，其中，所述附近车辆可以是存在于所述车辆的行驶车道的左侧和右侧中的至少一者的车道中的车辆。
确定附近车辆的切入面积的步骤可以包括：基于所述图像数据来确定是否预测到所述附近车辆切入行驶车道；以及当确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道时，确定所述附近车辆的所述切入面积。
确定是否预测到所述附近车辆切入行驶车道的步骤可以包括：基于所述图像数据来确定所述附近车辆的横向加速度；以及当所述附近车辆的所述横向加速度满足预定条件时，确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道。
确定目标车辆的步骤可以包括：将所确定的所述切入面积大于或等于预定参考值的附近车辆确定为所述目标车辆。
控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者的步骤可以包括：基于所述雷达数据和所述图像数据中的至少一者来确定所述目标车辆的速度；基于所述目标车辆的所述速度来确定目标加速度；以及基于所述目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至所述制动装置。
控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者的步骤可以包括：当不可能进行所述纵向避让时，将用于横向避让的转向信号输出至所述转向装置。
附图说明
根据以下结合附图对实施方式的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是示出根据实施方式的车辆的构造的框图；
图2是示出根据实施方式的驾驶员辅助系统的构造的框图；
图3是示出包括在根据实施方式的驾驶员辅助系统中的相机和雷达的图；
图4是示出包括在常规驾驶员辅助系统中的相机和雷达的图；
图5是描述根据实施方式的驾驶员辅助系统中的用于避免与切入行驶车道中的车辆发生碰撞的操作的图；以及
图6是示出控制根据实施方式的驾驶员辅助系统的方法的流程图。
具体实施方式
在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。并非将对本公开的实施方式的所有元件都进行描述，将省略本领域中公知的或在实施方式中彼此重叠的元件的描述。整个说明书中使用的术语(例如“部分”、“模块”、“构件”、“块”等)可以在软件和/或硬件中实施，并且多个“部分”、“模块”、“构件”或“块”可以在单个元件中实施，或者单个“部分”、“模块”、“构件”或“块”可以包括多个元件。
还要理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接，并且间接连接包括无线通信网络上的连接。
要进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，其指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除存在或增加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组，除非上下文另有明确说明。
此外，当陈述一个构件在另一构件“上”时，该构件可以直接在另一构件上，或者它们之间可以布置有第三构件。
尽管术语“第一”、“第二”、“A”、“B”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制相应的组件，而仅用于将一个组件与另一组件区分开的目的。
如本文中所使用的，单数形式“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
用于方法步骤的附图标记仅是为了便于说明，而不是限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确说明，否则可以以其他方式实践所书写的顺序。
在下文中，将参考附图描述本公开的原理和实施方式。
图1是示出根据实施方式的车辆的构造的框图。
参考图1，车辆1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可以包括气缸和活塞，并产生车辆1行驶所需的动力。变速器20可以包括多个齿轮，并将由发动机10产生的动力传递至车轮。制动装置30可以通过与车轮的摩擦来使车辆1减速或停止。转向装置40可以改变车辆1的前进方向。
车辆1可以包括多个机器部件。例如，车辆1可以包括发动机管理系统(EMS)11、变速器控制单元(TCU)21、电子制动控制模块(EBCM)31、电子动力转向(EPS)41、车身控制模块(BCM)51以及驾驶员辅助系统(DAS)100。
EMS 11可以响应于驾驶员借助加速踏板的加速意图或DAS 100的请求来控制发动机10。例如，EMS 11可以控制发动机10的扭矩。
TCU 21可以响应于驾驶员经由变速杆的变速命令和/或车辆1的行驶速度来控制变速器20。例如，TCU 21可以调节发动机10与车轮的传动比。
EBCM 31可以响应于驾驶员借助制动踏板的制动意图和/或车轮打滑来控制制动装置30。例如，EBCM 31可以响应于制动车辆1时感测到的车轮打滑而暂时释放车轮的制动(防抱死制动系统：ABS)。EBCM 31可以响应于车辆1转向时感测到的过度转向和/或转向不足而选择性地释放车轮的制动(电子稳定性控制：ESC)。另外，EBCM 31可以响应于驾驶车辆1时感测到的车轮打滑而暂时制动车轮(牵引力控制系统：TCS)。
EPS 41可以响应于驾驶员借助方向盘的转向意图来辅助转向装置40的操作，使得驾驶员可以容易地操作方向盘。例如，EPS 41可以辅助转向装置40的操作，使得在低速行驶或驻车期间减小转向力，而在高速行驶期间增大转向力。
BCM 51可以控制为驾驶员提供便利或确保驾驶员安全的机器部件的操作。例如，BCM 51可以控制前照灯、雨刮器、仪表板、多功能开关、方向指示灯等。
DAS 100可以辅助驾驶员操纵(驱动、制动和转向)车辆1。例如，DAS 100可以感测车辆1的周围环境(例如，另一车辆、行人、骑自行车的人、车道、路标等)，并响应于感测到的环境来控制车辆1的驱动和/或制动和/或转向。
DAS 100可以为驾驶员提供各种功能。例如，DAS 100可以包括车道偏离警告(LDW)、车道保持辅助(LKA)、远光灯辅助(HBA)、自动紧急制动(AEB)、交通标志识别(TSR)、智能巡航控制(SCC)、盲点检测(BSD)等。
DAS 100包括获取车辆1周围的图像数据的相机模块101和获取车辆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，并且拍摄车辆1的前面和侧面中的至少一者，并且识别另一车辆、行人、骑自行车的人、车道、路标等。
雷达模块102可以包括雷达102a和ECU 102b，并且获取车辆1的周围对象(例如，另一车辆、行人、骑自行车的人等)的相对位置、相对速度等。
上述电子组件可以借助车辆通信网络NT彼此通信。例如，机器部件可以通过以太网、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)等传输数据。例如，DAS 100可以将驱动控制信号、制动信号和转向信号分别传输至EMS 11、EBCM31和EPS 41。
图2是示出根据实施方式的DAS的构造的框图。图3是示出包括在根据实施方式的DAS中的相机和雷达的图。
参考图2，车辆1可以包括制动系统32、转向系统42和DAS 100。
制动系统32包括已经参考图1描述的EBCM(图1中的31)和制动装置(图1中的30)，转向系统42包括EPS(图1中的41)和转向装置(图1中的40)。
DAS 100可以包括前置相机110、前置雷达120和多个拐角雷达130。
前置相机110可以拍摄车辆1的前面并获取车辆1的前面的图像数据。车辆1的前面的图像数据可以包括车辆1前面存在的另一车辆、行人、骑自行车的人或车道的位置信息。
另外，如图3中所示，前置相机110可以具有指向车辆1的侧面以及车辆1的前面的视野110a和110b。
前置相机110可以获取车辆1周围的外部图像数据，该外部图像数据不仅包括与车辆前面有关的视觉信息，还包括与车辆1的侧面有关的视觉信息。车辆1的外部图像数据可以包括位于车辆1的前面和侧面中的至少一者中的另一车辆、行人、骑自行车的人或车道的位置信息。
为此目的，前置相机110可以包括多个透镜和图像传感器。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，并且可以将多个光电二极管布置成二维矩阵。
前置相机110可以电连接到控制器140。例如，前置相机110可以借助车辆通信网络NT连接至控制器140，可以借助硬线连接至控制器140，或者可以借助印刷电路板(PCB)连接至控制器140。
前置相机110可以将包括车辆1的前面和侧面中的至少一者的车辆1周围的外部图像数据传输至控制器140。
同时，前置相机110可以安置在能够获得车辆1的前面或侧面的视野的位置处，例如，前置相机110可以安置在车辆1的前挡风玻璃上。
前置雷达120可以包括：传输天线(或传输天线阵列)，该传输天线向车辆1的前方辐射传输无线电波；以及接收天线(或接收天线阵列)，该接收天线接收从对象反射的反射无线电波。前置雷达120可以从由传输天线传输的传输无线电波以及由接收天线接收的反射无线电波获取前置雷达数据。前置雷达数据可以包括关于存在于车辆1前面的另一车辆、行人或骑自行车的人的距离信息和速度信息。前置雷达120可以基于传输无线电波与反射无线电波之间的相差(或时间差)计算到对象的相对距离，并基于传输无线电波与反射无线电波之间的频率差计算对象的相对速度。
前置雷达120可以借助车辆通信网络NT、硬线或印刷电路板连接至控制器140。前置雷达120可以将前置雷达数据传输至控制器140。
前置雷达120可以安置在能够获取关于车辆1的前面的信息的位置处，例如，前置雷达120可以安置在车辆1的格栅或保险杠上。
多个拐角雷达130包括：第一拐角雷达131，第一拐角雷达131安置在车辆1的右前侧；第二拐角雷达132，第二拐角雷达132安置在车辆1的左前侧；第三拐角雷达133，第三拐角雷达133安置在车辆1的右后侧；以及第四拐角雷达134，第四拐角雷达134安置在车辆1的左后侧。
如图3中所示，第一拐角雷达131可具有指向车辆1的右前侧的感测区域131a。例如，第一拐角雷达131可以安置在车辆1的前保险杠的右侧。第二拐角雷达132可以具有指向车辆1的左前侧的感测区域132a，并且例如可以安置在车辆1的前保险杠的左侧。第三拐角雷达133可以具有指向车辆1的右后侧的感测区域133a，并且例如可安置在车辆1的后保险杠的右侧。第四拐角雷达134可以具有指向车辆1的左后侧的感测区域134a，并且例如可以安置在车辆1的后保险杠的左侧。
第一拐角雷达131、第二拐角雷达132、第三拐角雷达133和第四拐角雷达134中的每一者均可以包括传输天线和接收天线。第一拐角雷达131、第二拐角雷达132、第三拐角雷达133和第四拐角雷达134分别获取第一拐角雷达数据、第二拐角雷达数据、第三拐角雷达数据和第四拐角雷达数据。第一拐角雷达数据可以包括关于位于车辆1的右前侧的另一车辆、行人或骑自行车的人(以下称为“对象”)的距离信息和速度信息。第二拐角雷达数据可以包括关于位于车辆1的左前侧的对象的距离信息和速度信息。第三拐角雷达数据和第四拐角雷达数据可以分别包括关于位于车辆1的右后侧的对象的距离和速度信息以及关于位于车辆1的左后侧的对象的距离和速度信息。
第一拐角雷达131、第二拐角雷达132、第三拐角雷达133和第四拐角雷达134中的每一者均可以例如借助车辆通信网络NT、硬线或印刷电路板连接至控制器140。第一拐角雷达131、第二拐角雷达132、第三拐角雷达133和第四拐角雷达134可以分别向控制器140传输第一拐角雷达数据、第二拐角雷达数据、第三拐角雷达数据和第四拐角雷达数据。
如上所述的包括前置雷达120和多个拐角雷达130的雷达102a可以将前置雷达120的前置雷达数据和多个拐角雷达130的拐角雷达数据传输至控制器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)以及/或集成ECU。
控制器140包括处理器141和存储器142。
处理器141可以处理前置相机110的外部图像数据和雷达102a的雷达数据，并产生用于控制制动系统32和转向系统42的制动信号和转向信号。例如，处理器141可以包括用于处理前置相机110的外部图像数据的图像信号处理器和/或用于处理雷达102a的雷达数据的数字信号处理器和/或用于产生制动信号和转向信号的微控制单元(MCU)。
处理器141可以基于前置相机110的外部图像数据和雷达102a的雷达数据来感测车辆1的前面或侧面的对象(例如，另一车辆、行人、骑自行车的人等)。
详细地，处理器141可以基于雷达102a的雷达数据来获取车辆1前面或后面的对象的位置信息(距离和方向)和速度信息(相对速度)。处理器141可以基于前置相机110的外部图像数据来获取在车辆1的前面或后面的对象的位置信息(方向)和类型信息(例如，对象是另一车辆、行人还是骑自行车的人)。另外，处理器141允许由外部图像数据感测到的对象与由雷达数据感测到的对象进行匹配，并基于匹配的结果来获取车辆1的周围对象的类型信息、位置信息和速度信息。
处理器141可以基于周围对象的类型信息、位置信息和速度信息来产生制动信号和转向信号。
例如，处理器141基于周围对象的位置信息(距离)和速度信息(相对速度)来计算车辆1与周围对象之间的碰撞时间(TTC)，并基于将TTC与预定参考时间比较的结果来警告驾驶员碰撞或将制动信号传输至制动系统32。响应于小于预定的第一参考时间的TTC，处理器141可以允许经由音频和/或显示器来输出警报。响应于小于预定的第二参考时间的TTC，处理器141可以将初步制动信号传输至制动系统32。响应于小于预定的第三参考时间的TTC，处理器141可以将紧急制动信号传输至制动系统32。在此情况下，第二参考时间短于第一参考时间，并且第三参考时间短于第二参考时间。
作为另一实施例，处理器141可以基于周围对象的速度信息(相对速度)来计算发生碰撞的距离(DTC)，并基于将DTC与到周围对象的距离进行比较的结果来警告驾驶员碰撞或将制动信号传输至制动系统32。
处理器141可以基于多个拐角雷达130的拐角雷达数据来获取车辆1的侧面(右前、左前、右后和左后)的对象的位置信息(距离和方向)和速度信息(相对速度)。
这样，控制器140可以基于是否预测到与前面对象或侧面对象的碰撞而将控制信号传输至制动系统32或转向系统42。
当预测与侧面对象发生碰撞时，控制器140将制动信号传输至制动系统32以避免与侧面对象发生碰撞，从而进行纵向避让。当预测在传输用于纵向避让的制动信号之后与侧面对象发生碰撞时，控制器140将转向信号传输至转向系统42以避免与侧面对象发生碰撞，从而进行横向避让。
另外，当不存在侧面对象或预测不会与侧面对象发生碰撞时，控制器140可以将转向信号传输至转向系统42，以避免与前面对象发生碰撞。当预测在转向之后与侧面对象发生碰撞时，控制器140可以不将转向信号传输到转向系统42。
存储器142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产生制动信号和/或转向信号的程序和/或数据。
存储器142可以临时存储从前置相机110接收的图像数据和/或从雷达120和130接收的雷达数据，并且可以临时存储处理器141处理图像数据和/或雷达数据的结果。
存储器142可以包括易失性存储器(例如S-RAM、D-RAM等)以及非易失性存储器(例如闪存、只读存储器(ROM)、可擦除可编程控只读存储器(EPROM)等)。
可以省略或增加至少一个组件以对应于图1和2中所示的车辆1的组件的性能。另外，应当理解，组件的位置可以改变以对应于系统的性能和结构，而不受限制。
同时，图1至图2中所示的组件涉及软件组件和/或硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)。
图4是示出包括在常规驾驶员辅助系统中的相机和雷达的图。
参考图4，包括在常规驾驶员辅助系统中的前置相机110'可以具有指向车辆1'的前面的视野110a'。
另外，如图4中所示，前置雷达120'可以具有指向车辆1'的前面的感测区域120a'。
相对于车辆1'的前面，前置相机110'的视野110a'或第一雷达120'的感测区域120a'的角度受到限制。因此，难以获取关于位于视野110a'或感测区域120a'的有限角度之外的周围对象的信息。
例如，当靠近车辆1'的附近车辆切入车辆1'的行驶车道时，由于视野110a'或感测区域120a'的有限角度可能无法感测到近距离切入的车辆。因此，重要的是防止与位于视野110a'或感测区域120a'的有限角度之外的周围对象发生碰撞。
将关于根据实施方式能够防止由于常规驾驶员辅助系统的视野110a'或感测区域120a'的有限角度而发生碰撞并更快地检测到近距离切入的车辆的驾驶员辅助系统100的操作进行以下描述。
图5是描述借助根据实施方式的驾驶员辅助系统避免与切入行驶车道的车辆碰撞的操作的图。
参考图5，根据实施方式的控制器140可以基于由前置相机110获取的外部图像数据来确定附近车辆。在这种情况下，附近车辆表示存在于车辆1的行驶车道的左侧和右侧中至少一者的车道中的车辆。
为此目的，控制器140可以基于由前置相机110获取的外部图像数据来获取关于车辆1的行驶车道的车道信息并感测关于附近车辆的信息。
在这种情况下，车道信息表示关于车辆1的行驶车道的信息，并且可以包括行驶车道的位置、坐标、轨迹、宽度、角度和间隔中的至少一者。然而，根据本公开的车道信息不限于此，并且可以包括关于车辆1的行驶车道的各种信息。
感测信息表示关于存在于车辆1的周围的车辆的信息，并且可以包括附近车辆的顶点坐标、纵向最小坐标、横向最小坐标、纵向最大坐标、横向最大坐标、宽度、长度和航向角中的至少一者。在这种情况下，附近车辆的顶点坐标表示附近车辆的边缘相遇的点。另外，感测信息可以包括关于车辆1周围的附近车辆的各种其他信息。
此外，控制器140可以基于外部图像数据来确定附近车辆是否与行驶车道接触，并且当附近车辆与行驶车道接触时，可以获取行驶车道与附近车辆的接触点的坐标。
在这种情况下，感测信息还可以包括车辆1的行驶车道与附近车辆的接触点的坐标。
当确定附近车辆时，控制器140可以基于外部图像数据来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道。
详细地，控制器140可以基于外部图像数据来计算附近车辆的横向加速度，并且可以基于计算出的横向加速度是否满足预定的第一条件来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道。在这种情况下，感测信息还可以包括附近车辆的横向加速度。
另选地，控制器140可以基于根据外部图像数据获取的附近车辆的航向角是否满足预定的第二条件来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道。
另外，控制器140可以基于外部图像数据来计算附近车辆的切入面积S。
详细地，当确定预测到附近车辆切入行驶车道时，控制器140可以基于根据外部图像数据获取的车道信息和关于附近车辆的感测信息来计算附近车辆的切入面积。
控制器140可以基于车道信息和感测信息使用附近车辆与行驶车道接触的点(即，附近车辆与行驶车道的接触点)的坐标来计算附近车辆的切入面积。
详细地，控制器140可以基于附近车辆与行驶车道的接触点的坐标以及附近车辆的顶点坐标来计算附近车辆的切入面积。在这种情况下，附近车辆的顶点坐标可以表示位于行驶车道内的各个顶点中距行驶车道距离最大的顶点的坐标。另外，附近车辆的顶点坐标可以是距行驶车道有纵向最大坐标的顶点的坐标。
控制器140可以基于附近车辆与行驶车道的接触点的坐标、附近车辆的顶点坐标以及附近车辆的航向角来计算附近车辆的切入面积。
例如，参考图5，当附近车辆3切入行驶车道L1时，控制器140可以基于附近车辆3与行驶车道L1的接触点X5和X6的坐标以及附近车辆3的顶点X1、X2、X3和X4的坐标来计算附近车辆3的切入面积S。
控制器140可以基于附近车辆3的航向角、附近车辆3与行驶车道L1的接触点X5和X6的坐标以及位于行车道L1内并且距行驶车道L1有纵向最大坐标的顶点X1的坐标来计算附近车辆3的切入面积S。
在这种情况下，控制器140可以计算形成切入面积S的多边形的顶点之间的距离Sa、Sb和Sc，以计算切入面积S。
控制器140可以基于附近车辆的切入面积来确定目标车辆，并且可以控制制动系统32和转向系统42中的至少一者以避免与目标车辆碰撞。在这种情况下，目标车辆表示避免碰撞的车辆。
详细地，控制器140可以基于附近车辆的切入面积是否等于或大于预定参考值来确定目标车辆，并且基于目标车辆的速度来计算目标加速度。为此目的，控制器140可以基于由雷达102a获取的雷达数据和由前置相机110获取的外部图像数据中的至少一者来计算目标车辆的速度(相对速度)。
控制器140可以基于目标车辆的速度来计算目标加速度。目标加速度表示避免与目标车辆碰撞所需的加速度以及对目标车辆进行纵向避让所需的加速度。
控制器140可以基于目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至制动系统32。
当即使在传输了用于纵向避让的制动信号之后还是预测与目标车辆发生碰撞或者无法纵向避让时，控制器140将用于横向避让的转向信号输出至转向系统42。
同时，当存在多个附近车辆时，控制器140可以计算多个附近车辆的切入面积，并且可以将具有最大切入面积的附近车辆确定为多个附近车辆中的目标车辆。在以下描述中，将省略与上述相同的细节。
图6是示出控制根据实施方式的驾驶员辅助系统的方法的流程图。
参考图6，根据实施方式的驾驶员辅助系统1可以从前置相机110获取感测信息和车道信息(311)。详细地，驾驶员辅助系统1可以基于从前置相机110获取的外部图像数据来获取感测信息和车道信息。
在这种情况下，车道信息表示关于车辆1的行驶车道的信息，并且可以包括行驶车道的位置、坐标、轨迹、宽度、角度和间隔中的至少一者。然而，根据本公开的车道信息不限于此，并且可以包括关于车辆1的行驶车道的各种信息。
另外，感测信息表示关于存在于车辆1周围的车辆的信息，并且可以包括附近车辆的顶点坐标、纵向最小坐标、横向最小坐标、纵向最大坐标、横向最大坐标、宽度、长度和航向角中的至少一者。在这种情况下，附近车辆的顶点坐标表示附近车辆的边缘相遇的点。另外，感测信息可以包括关于车辆1周围的附近车辆的各种其他信息，并且还可以包括行驶车道与附近车辆的接触点的坐标或附近车辆的横向加速度。
然后，驾驶员辅助系统1可以基于车道信息和感测信息来确定附近车辆(312)。在这种情况下，附近车辆表示在车辆1的行驶车道的左侧和右侧中的至少一者的车道中的车辆。
当确定附近车辆时，驾驶员辅助系统1可以基于车道信息和感测信息来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道(313)。详细地，驾驶员辅助系统1可以基于附近车辆的横向加速度是否满足预定的第一条件来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道。另选地，驾驶员辅助系统1可以基于附近车辆的航向角是否满足预定的第二条件来确定是否预测到附近车辆切入行驶车道。
当确定预测到附近车辆切入行驶车道时(在操作313中为是)，驾驶员辅助系统1可以计算附近车辆的切入面积(314)。
详细地，驾驶员辅助系统1可以基于根据外部图像数据获取的车道信息和关于附近车辆的感测信息来计算附近车辆的切入面积。
驾驶员辅助系统1可以基于车道信息和感测信息使用附近车辆与行驶车道接触的点(即，附近车辆与行驶车道的接触点)的坐标来计算附近车辆的切入面积。
驾驶员辅助系统1可以基于附近车辆与行驶车道的接触点的坐标以及附近车辆的顶点坐标来计算附近车辆的切入面积。在这种情况下，附近车辆的顶点坐标可以表示位于行驶车道内的各个顶点中距行驶车道距离最大的顶点的坐标。另外，附近车辆的顶点坐标可以是距行驶车道有纵向最大坐标的顶点的坐标。
驾驶员辅助系统1不仅可以基于附近车辆与行驶车道的接触点的坐标以及附近车辆的顶点坐标还可以基于附近车辆的航向角来计算附近车辆的切入面积。
然后，驾驶员辅助系统1可以基于附近车辆的切入面积来确定目标车辆(315)。在这种情况下，目标车辆表示避免碰撞的车辆。
详细地，驾驶员辅助系统1可以基于附近车辆的切入面积是否等于或大于预定参考值来确定目标车辆。在这种情况下，当有多个附近车辆时，驾驶员辅助系统1可以计算多个附近车辆的切入面积，并且可以将多个附近车辆中具有最大切入面积的附近车辆确定为目标车辆。
当确定目标车辆时，驾驶员辅助系统10可以感测目标车辆的速度(316)，并且可以基于目标车辆的速度来确定目标加速度(317)。在这种情况下，目标加速度可以表示避免与目标车辆发生碰撞所需的加速度，并且可以表示对目标车辆进行纵向避让所需要的加速度。
当确定目标加速度时，驾驶员辅助系统1可以基于目标加速度来控制制动系统32和转向系统42中的至少一者(318)。
详细地，驾驶员辅助系统1可以基于目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至制动系统32。
当即使在传输了用于纵向避让的制动信号之后还是预测与目标车辆发生碰撞或者无法纵向避让时，驾驶员辅助系统1可以将用于横向避让的转向信号输出至转向系统42。
因此，可以更快速地感测在近距离处切入行驶车道的车辆，从而可以进行避免碰撞的操作，并且可以为驾驶员提供更安全的行驶环境。
同时，所公开的实施方式可以以存储可由计算机执行的指令的记录介质的形式来体现。指令可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，可以生成程序模块以进行所公开的实施方式的操作。记录介质可以体现为计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质包括其中存储了可以由计算机解码的指令的各种记录介质，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。
从上面显而易见，驾驶员辅助系统及其控制方法可以避免车辆与周围对象之间的碰撞，从而为驾驶员提供安全的行驶环境。
尽管已经出于说明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，可以进行各种修改、增加和替换。因此，不是出于限制的目的来描述本公开的示例性实施方式的。
相关申请的交叉引用
本申请基于美国法典第35卷第119节并要求于2019年1月30日向韩国知识产权局提交的第2019-0011785号韩国专利申请的优先权，该专利申请的公开内容通过引用合并于此。

Claims (12)

1.一种用于车辆的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统包括：
相机，所述相机在所述车辆上布置成具有所述车辆的外部的视野，并被构造成获取所述车辆的外部的图像数据；
雷达，所述雷达在所述车辆上布置成具有对所述车辆的外部的感测区域，并被构造成获取雷达数据；以及
控制器，所述控制器包括处理器，所述处理器被构造成：
基于所述图像数据来获取关于所述车辆的行驶车道的车道信息和关于附近车辆的感测信息，并且所述感测信息包括所述附近车辆的顶点的坐标、宽度、长度和航向角，并且所述车道信息包括所述行驶车道的坐标、轨迹、宽度、角度和间隔，
处理所述图像数据和所述雷达数据；
基于所述图像数据来确定是否预测到所述附近车辆切入所述行驶车道，并且当确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道时，基于由所述相机获取的所述图像数据来获取所述感测信息中包括的所述行驶车道与所述附近车辆的接触点的坐标，基于所述附近车辆的所述航向角、所述附近车辆与所述行驶车道的所述接触点的坐标以及位于所述行驶车道内并且距所述行驶车道有最大垂直坐标的顶点的坐标来计算所述附近车辆的跨入所述车辆的所述行驶车道的部分的面积作为所述附近车辆的切入面积；
基于所确定的所述切入面积来确定目标车辆；并且
控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者以避免与所述目标车辆碰撞。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制器基于所述图像数据来确定所述附近车辆，
其中，所述附近车辆是存在于所述车辆的行驶车道的左侧和右侧中的至少一者的车道中的车辆。
3.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制器基于所述图像数据来确定所述附近车辆的横向加速度，并且当所确定的所述横向加速度满足预定条件时，确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道。
4.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制器确定所确定的所述切入面积大于或等于预定参考值的附近车辆是所述目标车辆。
5.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制器基于所述雷达数据和所述图像数据中的至少一者来确定所述目标车辆的速度，基于所述目标车辆的所述速度来确定目标加速度，并基于所述目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至所述制动装置。
6.根据权利要求5所述的驾驶员辅助系统，其中，当不可能进行所述纵向避让时，所述控制器将用于横向避让的转向信号输出至所述转向装置。
7.一种控制车辆的驾驶员辅助系统的方法，所述方法包括以下步骤：
获取所述车辆的外部的图像数据；
获取关于所述车辆的外部的雷达数据；
基于所述图像数据来获取关于所述车辆的行驶车道的车道信息和关于附近车辆的感测信息，其中，所述感测信息包括所述附近车辆的顶点的坐标、宽度、长度和航向角，并且所述车道信息包括所述行驶车道的坐标、轨迹、宽度、角度和间隔，
处理所述图像数据和所述雷达数据；
基于所述图像数据来确定是否预测到所述附近车辆切入所述行驶车道，并且当确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道时，基于所获取的所述图像数据来获取所述感测信息中包括的所述行驶车道与所述附近车辆的接触点的坐标，基于所述附近车辆的所述航向角、所述附近车辆与所述行驶车道的所述接触点的坐标以及位于所述行驶车道内并且距所述行驶车道有最大垂直坐标的顶点的坐标来计算所述附近车辆的跨入所述车辆的所述行驶车道的部分的面积作为所述附近车辆的切入面积；
基于所确定的所述切入面积来确定目标车辆；并且
控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者以避免与所述目标车辆发生碰撞。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括：基于所述图像数据来确定所述附近车辆，
其中，所述附近车辆是存在于所述车辆的行驶车道的左侧和右侧中的至少一者的车道中的车辆。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，确定是否预测到所述附近车辆切入行驶车道的步骤包括：
基于所述图像数据来确定所述附近车辆的横向加速度；以及
当所述附近车辆的所述横向加速度满足预定条件时，确定预测到所述附近车辆切入所述行驶车道。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，确定目标车辆的步骤包括：将所计算的所述切入面积大于或等于预定参考值的附近车辆确定为所述目标车辆。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者的步骤包括：
基于所述雷达数据和所述图像数据中的至少一者来确定所述目标车辆的速度；
基于所述目标车辆的所述速度来确定目标加速度；以及
基于所述目标加速度将用于纵向避让的制动信号输出至所述制动装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，控制所述车辆的制动装置和转向装置中的至少一者的步骤包括：当不可能进行所述纵向避让时，将用于横向避让的转向信号输出至所述转向装置。
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