CN105270366B - 用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法 - Google Patents

用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法。提供了一种包括安装在车辆中以感测该车辆周围的移动对象的感测单元的紧急制动系统。该紧急制动系统包括：接收单元，其接收由所述感测单元感测的感测信号；预测位置选择单元，当通过由所述接收单元接收到的所述感测信号之间的融合感测到所述移动对象时，该预测位置选择单元根据所述移动对象的横向移动来选择被预测为与所述车辆碰撞的所述移动对象的横向预测位置；以及制动确定单元，其在由所述预测位置选择单元选择的所述预测位置位于车宽之内时预测到碰撞并将紧急制动控制信号提供给制动单元，在所述预测位置位于所述车宽之外时确定所述制动单元的制动控制，以暂停所述制动单元的控制。

Description

用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法，更具体地讲，涉及一种用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法，其在移动对象的横向预测位置位于车宽之内时将紧急制动控制信号提供给制动单元，并且在移动对象的横向预测位置位于车宽之外时暂停制动单元的紧急制动控制。
背景技术
随着车辆的数量增加，由车辆碰撞导致的伤害增加。具体地讲，在行人和车辆碰撞时，行人死亡率快速增加。为了防止这些伤害，已开发出利用安装在车辆前方的雷达或相机感测在车辆的前方是否存在障碍物以及障碍物的类型的设备，从而可给予驾驶者预警并且即使驾驶者由于疏忽没有使车辆慢下来车辆也可自动减速。
由于这些传统设备仅处理车辆碰撞和行人碰撞之一，所以旨在仅将车辆或行人识别为障碍物。
具体地讲，传统紧急制动系统将车宽的前方的预警制动距离设定为预警区域并将紧急制动控制距离设定为制动区域，并且当车辆周围的移动对象位于对应位置时执行预警和制动。
参照图4，在传统紧急制动系统中，在初始移动对象(例如，行人P1)的位置P1处可能由于横向移动而发生场景S1、S2和S3。此时，可在场景S2和S3中发生预警和制动控制。
另一方面，在场景S3的情况下，由于位置P4'是预警位置，所以传统紧急制动系统运行预警和自动紧急制动。然而，由于在位置P4处没有发生与车辆的碰撞，所以如果传统紧急制动系统运行预警和自动紧急制动，则驾驶者可能感觉尴尬。
因此，需要一种改进的紧急制动系统，其能够预测移动对象的横向预测位置并且考虑预测的横向预测位置在预测的碰撞位置处运行预警和自动紧急制动。
引用列表
专利文献
名称为“CONTROL METHOD FOR WARNING AND PREVENTING COLLISION OF VEHICLEWITH PEDESTRIAN”的韩国专利申请公开No.2009-0078976(2009年7月21日)。
发明内容
本发明旨在提供一种用于保护移动对象的紧急制动系统及其控制方法，其在移动对象的横向预测位置位于车宽之内时将紧急制动控制信号提供给制动单元，并且在移动对象的横向预测位置位于车宽之外时暂停制动单元的紧急制动控制。
根据本发明的实施方式，一种包括安装在车辆中以感测车辆周围的移动对象的感测单元的紧急制动系统包括：接收单元，其接收由所述感测单元感测的感测信号；预测位置选择单元，当通过由所述接收单元接收到的感测信号之间的融合感测到移动对象时，所述预测位置选择单元根据移动对象的横向移动来选择被预测为与车辆碰撞的移动对象的横向预测位置；以及制动确定单元，其在由所述预测位置选择单元选择的预测位置位于车宽之内时预测到碰撞并将紧急制动控制信号提供给制动单元，在所述预测位置位于车宽之外时确定所述制动单元的制动控制以暂停所述制动单元的控制。
所述预测位置选择单元可利用车辆的速度以及车辆与移动对象之间的纵向距离来计算碰撞时间(TTC)，并且利用所计算出的碰撞时间、车辆与移动对象之间的横向距离以及横向速度来选择移动对象的横向预测位置。当所述预测位置位于车宽之内时，所述制动确定单元可根据车辆与移动对象之间的纵向距离是否在预设的预警制动距离和预设的紧急制动控制距离内来确定紧急制动、预警或紧急制动暂停。当所述预测位置位于车宽之内并且车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离和所述紧急制动控制距离内时，所述制动确定单元可将紧急制动控制信号提供给所述制动单元。当车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离内，但是在所述紧急制动距离外时，所述制动确定单元可提供预设的预警信号。当车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离外时，所述制动确定单元可提供用于暂停所述制动单元的制动控制的暂停控制信号。
所述移动对象可以是行人、自行车或摩托车。
根据本发明的另一实施方式，一种包括安装在车辆中以感测车辆周围的移动对象的感测单元的紧急制动系统的控制方法包括以下步骤：接收由所述感测单元感测的感测信号；当通过所接收到的感测信号之间的融合感测到移动对象时，根据移动对象的横向移动选择被预测为与车辆碰撞的移动对象的横向预测位置；以及在所选择的预测位置位于车宽之内时预测到碰撞并将紧急制动控制信号提供给制动单元，在所选择的预测位置位于车宽之外时确定所述制动单元的制动控制以暂停所述制动单元的控制。
所述选择步骤可包括以下步骤：利用车辆的速度以及车辆与移动对象之间的纵向距离来计算碰撞时间(TTC)；以及利用所计算出的碰撞时间、车辆与移动对象之间的横向距离以及横向速度来选择移动对象的横向预测位置。当所述预测位置位于车宽之内时，所述确定步骤可包括根据车辆与移动对象之间的纵向距离是否在预设的预警制动距离和预设的紧急制动控制距离内来确定紧急制动、预警或紧急制动暂停。在所述确定步骤中，当所述预测位置位于车宽之内并且车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离和所述紧急制动控制距离内时，可将所述紧急制动控制信号提供给所述制动单元。当车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离内，但是在所述紧急制动距离外时，可将预设的预警信号提供给所述制动单元。当车辆与移动对象之间的距离在所述预警制动距离外时，可将用于暂停所述制动单元的制动控制的暂停控制信号提供给所述制动单元。
附图说明
图1是描述根据本发明的实施方式的用于保护移动对象的紧急制动系统的框图。
图2是描述图1所示的电子控制单元的框图。
图3是描述根据本发明的实施方式的用于保护移动对象的紧急制动系统的控制方法的操作流程图。
图4是描述在被预测为与车辆碰撞的行人的横向预测位置处的紧急制动、预警或紧急制动暂停的示例图。
图5是描述在被预测为与车辆碰撞的自行车的横向预测位置处的紧急制动、预警或紧急制动暂停的示例图。
图6是示出图4中的雷达的感测区域的示例图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1是描述根据本发明的实施方式的用于保护移动对象的紧急制动系统的框图，图2是描述图1所示的电子控制单元的框图。
参照图1，根据本发明的实施方式的紧急制动系统包括感测单元10和电子控制单元30。感测单元10被安装在车辆中并且感测车辆周围的移动对象。当基于感测单元10的感测信号感测到移动对象时，电子控制单元30根据移动对象的横向移动选择移动对象的横向预测位置。当参照所选择的预测位置预测到碰撞时，电子控制单元30将紧急制动控制信号提供给制动单元40。当没有预测到碰撞时，电子控制单元30暂停制动单元40的制动控制。本文使用的术语“移动对象”是可能与车辆的侧面碰撞的移动对象。移动对象可以是行人、自行车或摩托车。
另外，根据本发明的实施方式的紧急制动系统还包括测量车辆的车轮速度的车轮速度传感器20。
感测单元10包括安装在车辆中的雷达传感器11和相机12。
通过雷达传感器11和相机12感测的感测信号包括车辆与移动对象之间的纵向距离、车辆与移动对象之间的横向距离以及横向速度。即，雷达传感器11可利用发送给目标的发送信号以及从目标反射并返回的接收信号来测量车辆的相对速度、车辆的加速度、距目标(行人、自行车或摩托车)的距离。另外，电子控制单元30可基于通过相机12获取的感测信号来检测移动对象是车辆、行人、自行车还是摩托车。
电子控制单元30可接收通过雷达传感器11和相机12感测的感测信号。当通过所接收到的感测信号之间的融合感测到移动对象(例如，行人)时，电子控制单元30可利用车辆的速度以及车辆与行人之间的纵向距离来计算碰撞时间(TTC)，以预测行人的横向移动。另外，电子控制单元30可根据考虑所计算出的TTC而计算出的行人的横向预测位置是位于车宽之内还是车宽之外来确定紧急制动控制或紧急制动暂停。此时，电子控制单元30将车辆的速度反映到TTC，其中，车辆的速度基于通过车轮速度传感器20测量的车轮速度。
参照图2，电子控制单元30包括接收单元31、预测位置选择单元32、确定单元33和制动确定单元34。
接收单元31从雷达传感器11、相机12和车轮速度传感器20接收测量的信号。即，接收单元31从雷达传感器11接收目标感测信号。目标感测信号包括距目标的距离、相对于目标的相对速度、以及加速度。接收单元31接收包括从相机12获取的车辆周边图像的感测信号。目标感测信号包括距离、相对速度、相对于位于车辆周围的一个或更多个目标当中的最靠近车辆的目标的加速度。
另外，接收单元31从车轮速度传感器20接收车轮速度。当通过基于从接收单元31接收的目标感测信号和从相机12接收的图像信号检测的移动对象(例如，行人)感测信号之间的融合感测到移动对象(例如，行人)时，预测位置选择单元32根据行人的横向移动选择被预测为与车辆碰撞的横向预测位置。
更具体地讲，预测位置选择单元32通过将基于从接收单元31接收的车轮速度确定的车速(V)以及(包括在由雷达传感器11感测的移动对象感测信号中的)车辆与移动对象之间的纵向距离(dLong1)应用于下式1来计算TCC(TTTC)。
[式1]
TTTC＝dLong1/V
另外，预测位置选择单元32通过将移动对象的当前横向位置(dLat1)、移动对象的当前横向速度(vLat1)以及通过式1计算的TTC(TTTC)应用于下式2来选择移动对象的横向预测位置(dLat2)。
[式2]
dLat2＝dLat1+vLat1×TTTC
移动对象的横向位置(dLat1)和横向速度(vLat1)被包括在由雷达传感器11感测的感测信号中。
确定单元33确定由预测位置选择单元32选择的移动对象的横向预测位置是位于车宽之内还是车宽之外。当移动对象的横向预测位置位于车宽之内时，确定单元33确定预测到碰撞。当移动对象的横向预测位置位于车宽之外时，确定单元33确定没有预测到碰撞。
当确定单元33确定预测到碰撞时，制动确定单元34将紧急制动控制信号提供给制动单元40。当确定单元33确定没有预测到碰撞时，制动确定单元34提供紧急制动暂停信号以禁用制动单元40。已经描述了当没有预测到碰撞时将紧急制动暂停信号提供给制动单元40，但是可通过不向制动单元40施加制动控制信号来实现。
另外，当移动对象的横向预测位置位于车宽之内时，制动确定单元34确定车辆与移动对象之间的纵向距离是否在预设的预警控制距离内。当确定车辆与移动对象之间的纵向距离在预设的预警控制距离内时，制动确定单元34确定纵向距离是否在预设的紧急制动控制距离内。当确定纵向距离在预设的紧急制动控制距离内时，制动确定单元34将紧急制动控制信号提供给制动单元40。当确定纵向距离不在预设的紧急制动控制距离内时，制动确定单元34通过例如仪表板(cluster)、蜂鸣器或其组合来输出预设的预警信号。
这样，当移动对象是行人时，与车辆不同，横向移动活跃。因此，预测行人的横向预测位置。当所预测的横向预测位置位于车宽之内时或者当纵向距离在预警控制距离和紧急制动距离内时，将紧急制动信号提供给制动单元40。如果否，则在即使行人位于预警控制距离或紧急制动距离内也不会发生碰撞的情况下，也暂停制动单元40的制动控制。
下面将参照图3描述如上配置的用于保护移动对象的紧急制动系统的控制方法。
图3是描述根据本发明的实施方式的用于保护移动对象的紧急制动系统的控制方法的操作流程图。
参照图3，包括在电子控制单元30中的接收单元31接收通过感测单元10(即，雷达传感器11、相机12和车轮速度传感器20)感测的感测信号(S11)。
包括在电子控制单元30中的确定单元33确定是否通过基于由接收单元31感测的感测信号(即，从雷达传感器11接收的目标感测信号和从相机12获取的图像信号)而检测的移动对象(例如，行人)感测信号之间的融合检测到行人(S13)。
当在步骤S13中确定没有检测到行人时，包括在电子控制单元30中的制动确定单元34将紧急制动暂停信号提供给制动单元40或者禁用制动单元40以暂停制动单元40的紧急制动(S14)。
当在步骤S13中确定检测到行人时，包括在电子控制单元30中的预测位置选择单元32基于由接收单元31接收到的感测信号计算TTC(S15)。利用上式1来计算TTC。
包括在电子控制单元30中的预测位置选择单元32通过将所计算出的TTC以及车辆与行人之间的横向距离和横向速度应用于上式2来选择行人的横向预测位置(S17)。
确定单元33基于所选择的行人的横向预测位置来确定是否预测到碰撞(S19)。即，当所选择的行人的横向预测位置位于车宽之内时，确定单元33确定预测到碰撞。当所选择的移动对象的横向预测位置位于车宽之外时，确定单元33确定没有预测到碰撞。
当在步骤S19中基于所选择的行人的横向预测位置确定没有预测到碰撞时，即，当行人的横向预测位置位于车宽之外时，制动确定单元34进行至步骤S14以将紧急制动暂停信号提供给制动单元40或者禁用制动单元40，以暂停制动单元40的紧急制动。
当在步骤S19中基于所选择的行人的横向预测位置确定预测到碰撞时，即，当行人的横向预测位置位于车宽之内时，确定单元33确定车辆与行人之间的纵向距离是否在预设的预警控制距离内(S21)。
当在步骤S21中确定纵向距离不在预设的预警控制距离内时，制动确定单元34进行至步骤S14以将紧急制动暂停信号提供给制动单元40或者禁用制动单元40，以暂停制动单元40的紧急制动。
当在步骤S21中确定纵向距离在预设的预警控制距离内时，确定单元33确定纵向距离是否在预设的紧急制动控制距离内(S23)。
当在步骤S23中确定纵向距离不在预设的紧急制动控制距离内时，制动确定单元34输出预设的预警信号(S24)。此时，预警信号可作为蜂鸣声输出，或者可显示在仪表板上。
当在步骤S23中确定纵向距离在预设的紧急制动控制距离内时，制动确定单元34将紧急制动控制信号提供给制动单元40(S25)。因此，制动单元40执行紧急制动，从而防止与行人碰撞。
参照图4，在应用了本发明的用于保护移动对象的紧急制动系统中，在车辆以速度(V)行进的同时感测到前面的行人P1时，选择所感测到的行人的横向预测位置P2、P3、P4和P4'。在位于车宽之内的行人的横向预测位置P3的情况下，将紧急制动控制信号提供给制动单元40。在行人的横向预测位置P4的情况下，由于它位于车宽之外，所以与现有技术不同，不运行紧急制动。行人的横向预测位置P4'是介于起始位置P1和最终位置P4之间的中间位置。尽管行人的横向预测位置P4'在预警控制距离内，由于在行人的横向预测位置P4处不发生碰撞，所以不执行预警或制动。
这样，在场景S3的情况下，在行人P的横向预测位置P4处暂停紧急制动控制。因此，可去除在传统紧急制动系统中即使在行人P的横向预测位置P4处不发生碰撞的情况下也运行预警和紧急制动时所导致的驾驶者的不适感。
图4是示出行人作为移动对象的示图，图5是示出自行车作为移动对象的示图。
参照图5，在应用了本发明的用于保护移动对象的紧急制动系统中，在车辆以速度(V)行进的同时感测到前面的自行车C1时，选择所感测到的自行车的横向预测位置C2、C3、C4和C4'。在位于车宽之内的自行车的横向预测位置C3的情况下，将紧急制动控制信号提供给制动单元40。在自行车的横向预测位置C4的情况下，由于它位于车宽之外，所以与现有技术不同，不运行紧急制动。自行车的横向预测位置C4'是介于起始位置C1和最终位置C4之间的中间位置。尽管自行车的横向预测位置C4'位于预警控制距离内，由于在自行车的横向预测位置C4处不发生碰撞，所以不执行预警或制动。类似地，在场景S3的情况下，在自行车的横向预测位置C4处暂停紧急制动控制。因此，可去除在传统紧急制动系统中即使在自行车的横向预测位置C4处不发生碰撞的情况下也运行预警和紧急制动时所导致的驾驶者的不适感。
图6是示出图4中的雷达的感测区域的示例图。当在雷达传感器的感测区域中，横向预测位置P5位于车宽之外的感测区域中，而不位于车宽之内时，不运行紧急制动。仅当横向预测位置位于车宽之内的感测区域中时，根据该位置是紧急制动控制距离还是预警控制距离来输出对应的控制信号。
关于确定横向预测位置是否位于车宽之内的标准，限定安装在车辆中的感测单元的位置值。当横向预测位置距该位置值小于预设的基准值(例如，2m)时，满足运行紧急制动的条件。在满足条件下基于横向预测位置与车辆之间的距离输出紧急制动或预警。当超过预设的基准值时，暂停紧急制动。
根据本发明的实施方式，当移动对象的横向预测位置位于车宽之内时将紧急制动控制信号提供给制动单元，当移动对象的横向预测位置位于车宽之外时暂停制动单元的紧急制动控制。因此，即使移动对象位于预警控制距离或紧急制动控制距离内，在不碰撞情况下也暂停自动紧急制动控制，从而去除当不必要地运行预警和制动控制时导致的驾驶者的不适感或风险。
尽管参照具体实施例描述了本发明的实施方式，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离以下权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。
标号的描述
10：感测单元 11：雷达传感器
12：相机 20：车轮速度传感器
30：电子控制单元 31：接收单元
32：预测位置选择单元 33：确定单元
34：制动确定单元 40：制动单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年7月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0090071的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (7)

1.一种包括安装在车辆中以感测该车辆周围的移动对象的感测单元的紧急制动系统，该紧急制动系统包括：
接收单元，该接收单元接收由所述感测单元感测的感测信号；
预测位置选择单元，当通过由所述接收单元接收到的所述感测信号之间的融合感测到所述移动对象时，该预测位置选择单元根据所感测到的移动对象的横向移动来选择被预测为与所述车辆碰撞的所感测到的移动对象的横向预测位置；以及
制动确定单元，该制动确定单元根据由所述预测位置选择单元选择的所述横向预测位置是位于车宽之内还是位于所述车宽之外以及所述车辆与所感测到的移动对象之间的纵向距离是在预设的预警制动距离内还是在预设的紧急制动控制距离内来确定制动控制暂停、预警或紧急制动。
2.根据权利要求1所述的紧急制动系统，其中，所述预测位置选择单元利用所述车辆的速度以及所述车辆与所感测到的移动对象之间的纵向距离来计算碰撞时间TTC，并且利用所计算出的碰撞时间、所述车辆与所感测到的移动对象之间的横向距离以及所感测到的移动对象的横向速度来选择所感测到的移动对象的所述横向预测位置。
3.根据权利要求1所述的紧急制动系统，其中，当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的预警制动距离外时，所述制动确定单元暂停所述车辆的制动单元的控制；
当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的预警制动距离内但是在所述预设的紧急制动控制距离外时，所述制动确定单元提供预设的预警信号；
当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的紧急制动控制距离内时，所述制动确定单元向所述车辆的所述制动单元提供紧急制动控制信号；并且
当所述横向预测位置位于所述车宽之外时，所述制动确定单元暂停所述车辆的所述制动单元的控制。
4.根据权利要求1所述的紧急制动系统，其中，所感测到的移动对象是行人、自行车或摩托车。
5.一种用于控制紧急制动系统的方法，该紧急制动系统包括安装在车辆中以感测该车辆周围的移动对象的感测单元，该方法包括以下步骤：
接收由所述感测单元感测的感测信号；
当通过所接收到的感测信号之间的融合感测到所述移动对象时，根据所感测到的移动对象的横向移动来选择被预测为与所述车辆碰撞的所感测到的移动对象的横向预测位置；以及
根据由所述预测位置选择单元选择的所述横向预测位置是位于车宽之内还是位于所述车宽之外以及所述车辆与所感测到的移动对象之间的纵向距离是在预设的预警制动距离内还是在预设的紧急制动控制距离内来确定制动控制暂停、预警或紧急制动。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，选择所述横向预测位置的步骤包括以下步骤：
利用所述车辆的速度以及所述车辆与所感测到的移动对象之间的纵向距离来计算碰撞时间TTC；以及
利用所计算出的碰撞时间、所述车辆与所感测到的移动对象之间的横向距离以及所感测到的横向速度来选择所感测到的移动对象的横向预测位置。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述制动控制暂停、所述预警或所述紧急制动的步骤包括以下步骤：
当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的预警制动距离外时，暂停所述车辆的制动单元的控制；
当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的预警制动距离内但是在所述预设的紧急制动控制距离外时，提供预设的预警信号；
当所述横向预测位置位于所述车宽之内并且所述纵向距离在所述预设的紧急制动控制距离内时，向所述车辆的所述制动单元提供紧急制动控制信号；以及
当所述横向预测位置位于所述车宽之外时，暂停所述车辆的所述制动单元的控制。
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