CN104802795B - 用于在自主车辆操作期间适应行人的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在自主车辆操作期间适应行人的系统。一种用于车辆的防撞系统包括：电子制动系统，其能够应用车轮制动以使所述车辆减速；转向系统，其能够改变用于所述车辆的转向角；以及控制器。所述控制器进行指令以便执行行人避让机动操作，所述行人避让机动操作包括以下中的至少一个：将所述车辆转向至最大可用间隔距离，以及将所述车辆制动至在所述车辆正经过所述行人的同时的最大安全速度。

Description

用于在自主车辆操作期间适应行人的系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年1月29日提交的编号61/933，110的美国临时申请的优先权。
技术领域
本公开涉及机动车辆，且更特别地涉及自主车辆操作系统。
背景技术
传感器技术上的进步已经导致了改进用于车辆的安全系统的能力。用于探测和避免碰撞的装置和方法正变得可用。这种系统使用位于车辆上的传感器来探测即将来临的碰撞。该系统可以警告驾驶员各种驾驶情况来防止或最小化碰撞。这种系统对于增加操作在自主或半自主条件下的车辆中的安全性是特别有用的。
在此提供的背景技术描述是用于一般性介绍本公开的情境的目的。当前称为发明人的工作，在其在这一背景技术部分中所被描述的程度上，以及在提交时可能另外不具有现有技术资格的该描述的各方面，既不明确地也不隐含地承认为针对本公开的现有技术。
发明内容
一种用于车辆的防撞系统，包括：电子制动系统，其能够应用车轮制动以使所述车辆减速；转向系统，其能够改变用于所述车辆的转向角；以及控制器。所述控制器包括指令，其用于利用至少一个传感器探测接近车辆的物体，以及利用控制器分析来自所述传感器的数据以确定探测到的物体是否是接近所述车辆的行人。所述控制器进一步包括指令，其用于确定将所述车辆维持在当前行驶车道内的同时与所述行人的最大间隔距离，以及基于可用的最大间隔距离来确定用于所述车辆经过所述行人的最大安全速度。所述控制器进一步包括指令，其用于执行行人避让机动操作，所述行人避让机动操作包括以下中的至少一个：将车辆转向至所述最大间隔距离，以及将所述车辆制动至在所述车辆正经过所述行人的同时的最大安全速度。
虽然在图示中示出了具有具体部件的不同示例，但本公开的实施例并不限于那些特定组合。可能的是，使用来自这些示例中的一个示例的部件或特征中的一些与来自这些示例中的另一个示例的特征或部件相组合。
在此公开的这些和其他特征可从下面的说明书和附图中得以最佳理解，在此之后的是简要描述。
附图说明
本公开将根据详细描述和附图而变得被更全面地理解，其中：
图1是利用本发明的安全系统的车辆的顶视图的示意图示；
图2是速度和与物体的距离之间的示例关系；
图3是用于经过行人的所公开方法的示例步骤的图解图示；
图4是用于经过行人的所公开方法的另一示例步骤的图解图示。
具体实施方式
下面的描述实质上仅是示例性的，并且决不意图限制本公开、其应用或使用。为了清楚的目的，相同的附图标记将被用在附图中以标识相似元素。图1图示了车辆10和驾驶员辅助系统，特别是防撞系统12，其可被用于在自主和半自主车辆操作期间使车辆10制动和/或转向。
防撞系统12可包括摄像机30，其被安装以提供用于车辆10的驾驶方向的视图。摄像机30可以是单眼摄像机、双眼摄像机或另一类型的感测装置，其能够提供车辆10周围的接近区域和行驶路径的视图。控制器18可被连接至摄像机30，以分析图像/数据且识别图像内可能对于车辆10而言是障碍物的物体34。除了摄像机30，防撞系统12可使用其他系统和传感器来辅助识别物体34。这种系统和传感器可包括但不限于：接近度传感器36、LIDAR、RADAR、超声波、GPS 38、无线电传感器、动力转向系统14和电子制动系统(EBS)16，等等。共用或单独的控制器18可由系统12、14、16所使用。
防撞系统12确定何时需要发生制动和/或转向事件、车辆10是正行驶在前进方向中还是倒退方向中，以避开物体和/或行人。防撞系统12、转向系统14、EBS 16或类似系统在探测到障碍物时确定碰撞的可能性。如果碰撞的可能性在预定阈值之上，则提供至少一个车辆防撞动作。该防撞动作可包括：当探测到障碍物时致动警告以警示驾驶员和/或修改车辆速度或当前路径以避开障碍物。
在继续参考图1的情况下参考图2，图表40图示出了车辆速度48和与所识别物体34的距离之间的关系。取决于速度42，安全区域46与不安全区域相间隔。边界58提供了用于当前速度42的可接受间隔距离44之间关系的图解图示。随着车辆速度增加，与所识别物体之间的安全距离也增加。随着速度42降低，与物体34的可接受安全距离降低。因此，在接近物体时，车辆10可降低速度或增加与物体的横向距离。
如果系统12探测到与障碍物的碰撞看起来很可能，则一个防撞动作可以是使用EBS 16以应用制动器20来防止碰撞和/或应用转向系统14来使车辆10转向远离该障碍物。例如，防撞系统12可探测物体并将物体识别为行人。在这样的情形中，在自主车辆操作期间，在经过路侧行人时，通过调整横向间隔和车辆速度，可增加安全性。
在继续参考图1的情况下参考图3，在探测到旁边或当前车道中的行人34时，车辆10首先调整它的横向位置50以提供在图表52中以50指示的与行人的最大间隔距离，而不从相邻车道中即将来临的交通或车辆招致额外的危险。如所意识到的，车辆在给定车道内的横向移动被限制，并因此在一些车辆速度42下，如以50指示的横向移动在给定车辆当前速度的情况下不足以产生与行人的可接受的横向间隔距离。
在继续参考图2和3的情况下参考图4，如果足够的间隔距离不可用于移动到边界58，则可以降低速度。在这一示例中，车辆速度超过用于可用间隔距离的可接受限制。因此，当速度被确定为对于横向间隔50而言太高时，车辆10在经过行人之前自动减速在图表54中以56指示的量。速度被降低的量取决于车轮10可用的间隔距离50。对于更小的间隔距离50，将实现车辆速度56中更大的降低。在已经经过行人34之后，车辆10可使它自身重新居中于车道中并且恢复先前速度。
参考图1，示出了第一路径60，其表示在对速度的最小降低的情况下维持期望距离所需要的车辆路径。示出了第二路径62，其仅依赖于降低速度来将车辆带至用于经过行人34的所期望的操作条件。“有效车道边界”64是基于一组预定义标准而确定的，该预定义标准考虑了当前道路使用限制和要求，例如，本地法规是否允许穿过实线车道边界，以及相邻车道中的车辆之间期望什么样的最小间隔。
一旦车辆10已经横向移动至有效车道64的边缘，防撞系统12可基于如图2、3和4中所图示的所确定的当前关系来另外地减慢车辆10。车辆的最大速度是基于在图2示出的两个区域中的预期分级而确定的。分级边界58的斜率和偏移是基于行人行为的先前研究而确定的。如果车辆10已经计划横向变换至所述限制(dlinit)，则它可使车辆速度另外降低Δv，直到到达安全区域46。
通过在车道内转向离开并且最小化速度(如果有必要的话)而在这种情形中具有前瞻性，模仿了人类驾驶员的行为并且帮助最小化与预料之外的行人动作相关联的风险。例如，可呈现出的是，给定了骑自行车的人的轨迹，碰撞将不会发生，但可能的是，骑自行车的人没有察觉到接近的车辆10且横向变换至车辆的路径中。此外，行人34可能经常摔倒且落入车辆10的路径中。通过提前考虑到这些情形，车辆10可以避免预料之外的行人动作。
虽然已经详细描述了用于执行本发明的最佳模式，但本公开的真实范围不应被如此限制，因为熟悉本发明所涉及的领域的技术人员将认识到所附权利要求的范围内的用于实践本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (12)

1.一种控制车辆的方法，包括：
利用至少一个传感器来探测接近车辆的物体；
利用控制器来分析来自所述传感器的数据，以确定探测到的物体是否是接近所述车辆的行人；
确定将所述车辆维持在当前行驶车道内的同时与所述行人的最大间隔距离；
基于可用的最大间隔距离来确定用于所述车辆经过所述行人的最大安全速度；以及
执行包括如下项的行人安全区域维持机动操作：在应用车辆制动之前将所述车辆的横向位置调节至所述最大间隔距离，随后在所述车辆正经过所述行人的同时当所述车辆的速度高于所述车辆的最大安全速度时，将所述车辆减慢至对于所述最大间隔距离的最大安全速度，同时将所述车辆维持在当前行驶车道内。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使所述车辆转向和加速以使所述车辆返回到行人避让机动操作之前的车辆速度和所述当前行驶车道内的先前横向位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，确定与所述行人的最大间隔距离进一步包括：从来自相邻车道中的任何交通的车辆确定最小安全距离。
4.如权利要求3所述的方法，其中，在相邻车道是即将来临的交通车道时，增加与相邻车道中的车辆的最小安全距离。
5.如权利要求3所述的方法，其中，当在相邻交通车道中探测到交通时，增加所述最小安全距离。
6.如权利要求1所述的方法，包括：确定行人的可能路径，以及部分基于所确定的行人的可能路径来确定与所述行人的最大间隔距离和最大安全速度中的至少一个。
7.一种用于车辆的防撞系统，包括：
电子制动系统，其能够应用车轮制动以使所述车辆减速；
转向系统，其能够改变用于所述车辆的转向角；以及
控制器，其包括指令，用于：
利用至少一个传感器探测接近车辆的物体，
利用控制器分析来自所述传感器的数据以确定探测到的物体是否是接近所述车辆的行人；
确定将所述车辆维持在当前行驶车道内的同时与所述行人的最大间隔距离；
基于可用的最大间隔距离来确定用于所述车辆经过所述行人的最大安全速度；以及
执行包括如下项的行人避让机动操作：将所述车辆的横向位置调节至所述最大间隔距离，随后在所述车辆正经过所述行人的同时当所述车辆的速度高于所述车辆的最大安全速度时，将所述车辆减慢至对于所述最大间隔距离的最大安全速度，同时将所述车辆维持在当前行驶车道内。
8.如权利要求7所述的防撞系统，其中，所述控制器进一步包括指令，用于：使所述车辆转向和加速以使所述车辆返回到行人避让机动操作之前的车辆速度和所述当前行驶车道内的先前横向位置。
9.如权利要求7所述的防撞系统，其中，确定与所述行人的最大间隔距离进一步包括：从来自相邻车道中的任何交通的车辆确定最小安全距离。
10.如权利要求9所述的防撞系统，其中，在相邻车道是即将来临的交通车道时，增加与相邻车道中的车辆的最小安全距离。
11.如权利要求9所述的防撞系统，其中，当在相邻交通车道中探测到交通时，增加所述最小安全距离。
12.如权利要求7所述的防撞系统，其中，所述防撞系统是用于自主车辆的车辆控制系统的一部分。
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