CN105438146A - 车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法 - Google Patents

车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明的车辆的自动紧急制动系统，包括：传感器模块，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；自动控制模块，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制模块，所述车辆被制动而所述车辆向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。

Description

车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法
技术领域
本发明涉及车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法，更详细地说，涉及一种用于防止车辆自动紧急制动时因车辆的纵摇(pitching)运动导致前方车辆无法感知的车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法。
背景技术
AEB(AutonomousEmergencyBraking-自动紧急制动)是当预料到行驶中的车辆与所述位于车辆前方的车辆会发生碰撞时，通过执行警报及自动制动功能而最小化碰撞可能性的一种系统。
一般地说，AEB监控与前车之间的相对距离及先行车的有无等而判断AEB何时运转。当前使用的前方车辆监控传感器有雷达、LIDAR(LightDetectionAndRanging-光探测和测距)、摄像头等。
在此，利用雷达传感器的AEB会因车辆运动而导致探测性能的降低。当车辆进行制动时，车辆发生纵摇运动，车辆的前面部向地面倾斜，从而前方传感器的方向也向地面方向倾斜。若前方雷达因这种倾斜而错过危险车辆，则AEB系统可能会判断为前方的碰撞危险状况已结束而结束自动制动，导致与前方车辆的碰撞。
最近，正在研究能够根据自动紧急制动状况下发生的车辆纵摇运动而克服传感器模块无法感知前方车辆的状况的技术。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明的目的在于，提供一种车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法，用于防止车辆制动时因车辆的纵摇(pitching)运动而导致前方车辆无法感知的情况。
(解决问题的手段)
为了解决所述技术问题，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统，包括：传感器模块，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；自动控制模块，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制模块，所述车辆因制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
根据本发明的车辆的自动紧急制动方法，包括如下步骤：物体感知步骤，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；车辆制动步骤，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制步骤，所述车辆因制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
(发明的效果)
本发明的优点在于，车辆的制动中若发生车辆的纵摇运动，通过调整传感器模块的信号发射方向而能够提高对前方车辆的感知性能。
附图说明
图1是呈现根据本发明的车辆的自动紧急制动系统的构成的框图。
图2至图5是呈现适用根据本发明的车辆的自动紧急制动系统的一例的例示图。
图6是呈现根据本发明的车辆的自动紧急制动方法的顺序图。
符号说明
110：传感器模块
120：自动控制模块
130：传感器控制模块
122：距离计算部
124：距离比较部
126：制动驱动部
132：条件判断部
134：控制部
具体实施方式
本发明的优点及特征，以及达成这些的方法，可通过参照附图和详细说明的实施例而明确理解。但本发明并不限定于以下公开的实施例，而是能够以多种形态体现，提出这些实施例的目的仅在于，使本发明公开完整，并向本发明所述技术领域具有一般知识的人完整地告知本发明的范畴，因此应根据权利要求的范畴而定义本发明。整个说明书中相同的参照符号表示相同的构成要素。
若未另行定义，本说明书中使用的所有用语(包括技术及科学用语)，与本发明所属技术领域中具有一般知识的人所共同理解的具有相同的意思。并且，一般使用的、字典中定义的用语除了有特殊定义的以外，不可异常或过度地解释。
参照图1而具体地说明根据本发明的车辆的自动紧急制动系统的构成。图1是呈现根据本发明的车辆的自动紧急制动系统的构成的构成框图。参照图1，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统可包括：传感器模块110、自动控制模块120及传感器控制模块130。
具体地说，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统，包括：传感器模块110，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；自动控制模块120，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制模块130，所述车辆因制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块110的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
传感器模块110具备于所述车辆，可以是多个，感知车辆行驶时位于车辆前方的物体。例如，感知处于在所述车辆的前方行驶或停车中的车辆。
传感器模块110向所述车辆的前方发射信号s1。发射的信号s1正常运行而遇到物体时被反射。传感器模块110接收反射而回的信号s2。传感器模块110接收到反射而回的信号s2，将发射的信号s1反射而回的时间等传递到自动控制模块120。
传感器模块110具有能够感知物体的特定区域即感知区域。传感器模块110，在所述感知区域内存在物体时才能感知所述物体。
所述传感器模块110可包括LIDAR(LightDetectionAndRanging)传感器、超声波传感器及激光传感器中的至少一个。例如，作为传感器模块110而适用摄像头传感器时，拍摄对应感知区域的影像而传递到自动控制模块120。传感器模块110能够感知物体即可，但并不限定于此。
自动控制模块120可包括距离计算部122、距离比较部124及制动驱动部126。
具体地说，自动控制模块120可包括：距离计算部122，算出所述车辆与所述物体之间的隔离距离；距离比较部124，算出碰撞预想距离，比较所述碰撞预想距离与所述隔离距离；制动驱动部126，若所述隔离距离短于所述碰撞预想距离，使所述车辆制动。
所述距离计算部122测定所述车辆的加速度及速度，利用所述传感器模块110发射的信号s1反射而回的时间而算出所述隔离距离。
具体地说，当传感器模块110接收到因位于所述车辆前方的物体而反射而回的信号s2后，距离计算部122基于传感器模块110发射的信号s1与反射而回的信号s2之间的时间差及所述车辆的车辆速度而算出与所述物体之间的隔离距离。
并且，距离计算部122利用反射而回的信号s2的信号强度及传感器模块110发射的信号s1与反射而回的信号s2之间的时间差而算出与所述物体之间的隔离距离，但并不限定于此。
距离比较部124能够比较由距离计算部122计算的所述隔离距离与设定的碰撞预想距离。
所述碰撞预想距离是用于回避所述车辆与位于所述车辆前方的物体的相互碰撞的最小的隔离距离，可设定为根据车辆的车辆速度而改变，但并不限定于此。
制动驱动部126，当距离比较部124的比较结果为所述隔离距离短于所述碰撞预想距离时，使所述车辆制动，输出包括制动中车辆的加速度及车辆速度的状态信息，并向驾驶员发出警告。
具体地说，制动驱动部126，若所述隔离距离短于根据所述车辆的车辆速度的所述碰撞预想距离，则所述车辆与位于所述车辆前方的物体的碰撞概率高，因此可自动使所述车辆制动。
传感器控制模块130可包括条件判断部132及控制部134。
具体地说，所述传感器控制模块130，可包括：条件判断部132，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否向前倾斜，判断是否应该调整所述传感器模块110的信号发射方向；及控制部134，若判断为需调整所述传感器模块110的信号发射方向，控制所述传感器模块110的信号发射方向而使所述传感器模块110感知所述物体。
在车辆行驶时紧急制动的情况下，所述车辆因惯性的法则而向前倾斜。这时，表现为发生了车辆的纵摇运动。
条件判断部132比较距离计算部122输出的所述车辆的加速度大小与设定的临界加速度大小，从而判断所述车辆是否向前倾斜。
若所述车辆向前倾斜，传感器模块110发射信号的方向也向下方倾斜，位于所述车辆前方的物体位于感知区域s内。据此，发射的信号s1无法到达位于所述车辆前方的物体，传感器模块110无法感知位于所述车辆前方的物体。
在所述车辆向前倾斜的情况下，为了感知所述车辆前的物体，应根据所述车辆倾斜的程度而向上调整传感器模块110发射信号的方向。
因此，若条件判断部132判断为所述车辆向前倾斜，则判断为需向上调整传感器模块110的信号发射方向。
换句话说，条件判断部132通过判断是否发生车辆的纵摇运动而判断是否应调整传感器模块110的信号发射方向。
具体地说，条件判断部132，若所述加速度的大小大于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆向前倾斜而由此判断为应调整所述传感器模块110的信号发射方向；若所述加速度的大小小于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆未倾斜而由此判断为不调整所述传感器模块110的信号发射方向。
控制部134能够直接调整传感器模块110的信号发射方向。若条件判断部132感知到所述车辆的倾斜度而判断为需调整所述传感器模块110的信号发射方向，控制部134向上控制所述传感器模块110的信号发射方向而使得所述传感器模块110感知所述物体。
所述车辆可具有倾斜度传感器。所述倾斜度传感器能够感知并输出所述车辆的当前倾斜度。控制部134对应所述倾斜度传感器所感知的倾斜度而调整传感器模块110的信号发射方向。
所述条件判断部132在所述传感器模块110的信号发射方向得到调整后，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否处于倾斜后未再倾斜的状态，从而判断是否应将所述传感器模块110的信号发射方向调整为原来方向。
所述控制部134在所述条件判断部132判断为应将所述传感器模块110的信号发射方向调整为原来方向时，可将所述传感器模块110的信号发射方向调整为原来方向。
若车辆完全停止，车辆的倾斜度会恢复到原来状态。如所述，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统，在车辆的倾斜度改变之后，若车辆的倾斜度恢复原状，则能够将传感器模块110的信号发射方向调整为原来的方向。
图2至图5呈现根据本发明的车辆的自动紧急制动系统运转的例示。参照图2至图5而说明上述的自动紧急制动系统的运转过程。、
如图2所图示，车辆100的传感器模块110发射信号，接收由感知区域s内的前方车辆1反射的信号，从而感知停止车辆1。
图3是判断为前方车辆1位于碰撞预想范围而车辆100执行自动紧急制动的图。
这时，根据车辆100的制动而发生所述车辆的纵摇运动，传感器模块110发射信号的方向d1根据车辆100的倾斜度而产生变动。
如图4所图示，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统为了防止因车辆100的纵摇运动而未感知到前方车辆1的情况，传感器控制模块130判断是否应利用车辆100的加速度而调整传感器模块110的信号发射方向。
若判断为应调整传感器模块110的信号发射方向，传感器控制模块130向上调整传感器模块110的信号发射方向(d2)，从而能够感知前方车辆。
如图5所图示，根据本发明的车辆的自动紧急制动系统，在车辆100的制动结束或车辆100停止时，传感器控制模块130将传感器模块110的信号发射方向调整为原来的方向。
根据本发明的车辆的自动紧急制动方法，可包括如下步骤：物体感知步骤，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；车辆制动步骤，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制步骤，所述车辆因制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
所述物体感知步骤中，感知所述物体时，利用具备于所述车辆的传感器，所述传感器可以是LIDAR(LightDetectionAndRanging)传感器、超声波传感器及激光传感器中的至少一个。
所述车辆制动步骤中，当判断所述物体与所述车辆是否发生碰撞时，算出所述车辆与所述物体之间的隔离距离及碰撞预想距离，比较所述碰撞预想距离与所述隔离距离，若所述隔离距离短于所述碰撞预想距离，则判断为所述物体与所述车辆将发生碰撞，从而使所述车辆制动。
所述车辆制动步骤中，计算所述车辆与所述物体之间的隔离距离时，测定所述车辆的加速度及速度，利用发射的所述信号反射而回时间而算出所述隔离距离。
所述传感器控制步骤中，比较所述车辆的加速度大小与设定的临界加速度大小而判断所述车辆是否向前倾斜，若判断为所述车辆将向前倾斜，判断为应调整所述信号的发射方向，从而调整所述信号的发射方向，使得能够感知所述物体。
所述传感器控制步骤中，若所述车辆的加速度大小大于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆将向前倾斜，判断为应调整所述信号的发射方向，若所述加速度的大小小于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆不会向前倾斜，从而判断为不调整所述信号的发射方向。
根据本发明的车辆的自动紧急制动方法，还包括：传感器再调整步骤，在调整所述信号的发射方向之后，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否处于倾斜后未再倾斜的状态，从而调整所述信号的发射方向。
所述传感器再调整步骤中，若判断为所述车辆处于倾斜后未再倾斜的状态，判断为应将所述信号的发射方向调整为原来方向，将所述信号的发射方向调整为原来方向。
图6是呈现根据本发明的车辆的自动紧急制动方法的一实施例的顺序图。参照图6而说明根据本发明的车辆的自动紧急制动方法。
传感器模块110为了感知车辆前方的物体而向车辆的正面发射信号。
传感器模块110通过判断发射的信号是否是反射而回的信号，从而判断车辆前方是否存在物体。
若通过传感器模块110感知到车辆前方的物体，则自动控制模块120的距离计算部122判断车辆与物体的隔离距离是否短于碰撞预想距离。
若所述隔离距离短于所述碰撞预想距离，自动控制模块120的制动驱动部126使车辆制动。
传感器控制模块130的条件判断部132判断车辆制动时的车辆的加速度大小是否大于设定的临界加速度大小。
若判断为车辆的加速度大小小于设定的临界加速度大小，则维持传感器模块110的信号发射方向。
若判断为车辆的加速度大小大于设定的临界加速度大小，传感器控制模块130的控制部134向上调整传感器模块110的信号发射方向。
传感器模块110的信号发射方向被向上调整之后，传感器控制模块130的条件判断部132判断车辆的倾斜度是否恢复到原来的倾斜度。例如，车辆停止或车辆的速度维持固定的情况下，车辆的倾斜度会成为原来倾斜度。
若车辆的倾斜度未恢复到原来的倾斜度，传感器控制模块130的控制部134维持已向上调整的传感器模块110的信号发射方向。
若车辆的倾斜度已恢复为原来的倾斜度，传感器控制模块130的控制部134将向上调整的传感器模块110的信号发射方向调整为原来的信号发射方向。
以上图示并说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限定于上述特定的实施例，在本发明所属技术领域具有一般知识的人能够不脱离本发明技术思想的范围内，进行多种变形，这种变形实施并不脱离本发明的技术思想或前景。

Claims (16)

1.一种车辆的自动紧急制动系统，其特征在于，包括：
传感器模块，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；
自动控制模块，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及
传感器控制模块，所述车辆因制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
2.根据权利要求1所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述传感器模块包括LIDAR传感器、超声波传感器及激光传感器中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述自动控制模块，包括：
距离计算部，算出所述车辆与所述物体之间的隔离距离；
距离比较部，算出碰撞预想距离，比较所述碰撞预想距离与所述隔离距离；
制动驱动部，若所述隔离距离短于所述碰撞预想距离，使所述车辆制动。
4.根据权利要求3所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述距离计算部，
测定所述车辆的加速度及速度，利用所述传感器模块发射的信号反射而回的时间而算出所述隔离距离。
5.根据权利要求4所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述传感器控制模块，包括：
条件判断部，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否向前倾斜，判断是否应该调整所述传感器模块的信号发射方向；及
控制部，若判断为需调整所述传感器模块的信号发射方向，控制所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
6.根据权利要求5所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述条件判断部，
若所述加速度的大小大于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆向前倾斜，而由此判断为应调整所述传感器模块的信号发射方向；
若所述加速度的大小小于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆未倾斜，而由此判断为不调整所述传感器模块的信号发射方向。
7.根据权利要求6所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述条件判断部，
在所述传感器模块的信号发射方向得到调整后，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否处于倾斜后未再倾斜的状态，从而判断是否应将所述传感器模块的信号发射方向调整为原来方向。
8.根据权利要求7所述的自动紧急制动系统，其特征在于，
所述控制部，
在所述条件判断部判断为应将所述传感器模块的信号发射方向调整为原来方向时，将所述传感器模块的信号发射方向调整为原来方向。
9.一种车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，包括:
物体感知步骤，当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；
车辆制动步骤，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及
传感器控制步骤，因所述车辆制动而向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体。
10.根据权利要求9所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述物体感知步骤中，
感知所述物体时，利用具备于所述车辆的传感器，
所述传感器可以是LIDAR传感器、超声波传感器及激光传感器中的至少一个。
11.根据权利要求9所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述车辆制动步骤中，
当判断所述物体与所述车辆是否发生碰撞时，算出所述车辆与所述物体之间的隔离距离及碰撞预想距离，比较所述碰撞预想距离与所述隔离距离，若所述隔离距离短于所述碰撞预想距离，则判断为所述物体与所述车辆将发生碰撞，从而使所述车辆制动。
12.根据权利要求11所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述车辆制动步骤中，
计算所述车辆与所述物体之间的隔离距离时，测定所述车辆的加速度及速度，利用发射的所述信号反射而回时间而算出所述隔离距离。
13.根据权利要求12所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述传感器控制步骤中，
比较所述车辆的加速度大小与设定的临界加速度大小而判断所述车辆是否向前倾斜，
若判断为所述车辆将向前倾斜，判断为应调整所述信号的发射方向，从而调整所述信号的发射方向，使得能够感知所述物体。
14.根据权利要求13所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述传感器控制步骤中，
若所述车辆的加速度大小大于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆将向前倾斜，从而判断为应调整所述信号的发射方向，
若所述加速度的大小小于所述临界加速度大小，则判断为所述车辆不会向前倾斜，从而判断为不调整所述信号的发射方向。
15.根据权利要求9所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
还包括：传感器再调整步骤，在调整所述信号的发射方向之后，比较所述加速度的大小与设定的临界加速度大小，判断所述车辆是否处于倾斜后未再倾斜的状态，从而调整所述信号的发射方向。
16.根据权利要求15所述的车辆的自动紧急制动方法，其特征在于，
所述传感器再调整步骤中，
若判断为所述车辆处于倾斜后未再倾斜的状态，判断为应将所述信号的发射方向调整为原来方向，将所述信号的发射方向调整为原来方向。
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