CN108099914A - 用于控制车辆的停止的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于控制车辆的停止的装置和方法。所述装置包括：信息采集系统，其采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种；以及控制系统，车辆在道路上行驶期间遇到紧急情况时，所述控制系统基于所述信息采集系统采集的信息而使车辆停止。

Description

用于控制车辆的停止的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2016年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0158530号并要求该申请的权益，上述申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及用于控制车辆的停止的装置和方法，更具体地，涉及如下的技术，车辆在道路上行驶期间，遇到紧急情况(疲劳驾驶、突然的医疗紧急情况、意识丧失等等)时使车辆可以在后面的车辆的驾驶员可以看到的位置处停止。
根据本公开的示例性实施方案，“后面的车辆”指的是在相同车道上在主体车辆后面行驶的车辆，但是也可以指的是从后面接近的所有车辆，不管车道如何。
背景技术
车辆的驾驶员在驾驶时必须专注于安全驾驶并且将眼睛向前看。然而，有时可能发生疲劳驾驶(由于精神和身体疲劳)或者突然的医疗紧急情况(比如，心脏病发作)或者意识丧失。
这种不小心驾驶危及乘客的安全以及驾驶员的安全。
最近，在研发驾驶辅助系统，以确定驾驶员的状态，从而确保乘客的安全以及驾驶员的安全，并且当不小心驾驶时发出警报或者自动地控制车辆的行驶。
这种驾驶辅助系统可以通过利用相机对驾驶员拍照或者分析车辆的行驶状态来确定驾驶员的不小心驾驶(没有将眼睛向前看、疲劳驾驶、等等)。
当驾驶员在紧急情况(疲劳驾驶、突然的医疗紧急情况、意识丧失等等)下不小心驾驶时，传统的驾驶辅助系统立即将车辆停止，而不考虑停止位置是否可由后面的车辆的驾驶员识别。
换言之，传统的驾驶辅助系统可能将车辆停止在后面的车辆的驾驶员不能识别的位置，比如，曲线、隧道入口或出口附近的位置或者上坡道路结束和下坡道路开始的位置，从而导致与后面的车辆发生碰撞。
发明内容
本公开致力于解决现有技术中出现的上述问题，同时又完整地保持了由现有技术所实现的优点。
本公开的一个方面提供了用于控制车辆的停止的装置和方法，车辆在道路上行驶期间，遇到紧急情况(疲劳驾驶、突然的医疗紧急情况、意识丧失等等)时，使车辆可以在后面的车辆的驾驶员可以看到的位置处停止，从而防止与后面的车辆发生碰撞。
本公开的目的不限于前述目的，并且本文中未提到的任何其他的目的和优点可以从下述描述中清楚地理解。将根据本公开的示例性实施方案对本发明概念进行更清楚地理解。另外，明显的是，本公开的目的和优点可以通过权利要求及其组合所保护的元件和特征来实现。
根据本公开的一个方面，一种用于控制车辆的停止的装置包括：信息采集系统，其采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种；以及控制系统，车辆在道路上行驶期间遇到紧急情况时，所述控制系统基于所述信息采集系统采集的信息而使车辆停止。
根据本公开的另一个方面，一种用于控制车辆的停止的方法包括：通过信息采集系统采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种；以及车辆在道路上行驶期间遇到紧急情况时，通过控制系统基于采集的信息而使车辆停止。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的具体描述，本公开的以上和其它目的、特征以及优点将会更明显，在这些附图中：
图1示出根据本公开的示例性实施方案的用于控制车辆的停止的装置的配置的框图；
图2示出根据本公开的示例性实施方案的用于控制车辆的停止的过程；以及
图3示出根据本公开的示例性实施方案的用于控制车辆的停止的方法的流程图。
附图标记
10 驾驶员状态监测系统
20 车辆状态监测系统
30 信息采集系统
31 导航系统
32 相机
40 控制系统
301 采集道路信息、位置信息和行驶信息
302 遇到紧急情况时，将车辆停止在后面的车辆的驾驶员可以识别的位置处。
具体实施方式
通过随后结合附图所呈现的具体描述，本公开的以上和其它目的、特征以及优点将会更明显，使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实施本文所描述的技术思想。另外，为了不必要地模糊本公开的主旨，将省略对与本公开相关联的公知技术进行的详细描述。下文中，将参考所附附图对本公开的示例性实施方案进行详细的描述。
图1示出根据本公开的示例性实施方案的用于控制车辆的停止的装置的配置的框图。
如图1中所示，根据本公开的示例性实施方案，用于控制车辆的停止的装置包括驾驶员状态监测系统10、车辆状态监测系统20、信息采集系统30和控制系统40。这里，控制系统40可以执行单个元件的功能，或者可以仅执行信息采集系统30的功能。
关于上述元件中的每个，首先，驾驶员状态监测系统10可以监测驾驶员是否正在不小心驾驶。这里，不小心驾驶涉及驾驶员疲劳或由于医疗紧急情况(比如，心脏病发作或者意识丧失)而没有将眼睛向前看的时间段长于或等于临界时间时的驾驶。
例如，驾驶员状态监测系统10包括相机、识别器和检测器，以检测驾驶员的疲劳驾驶。
安装在车辆的方向盘上的相机可以对驾驶员进行拍照以输出驾驶员图像帧。这里，驾驶员图像帧的数量可以是每秒30帧，但是不限于此。
识别器可以根据从相机输出的驾驶员图像帧的每一帧、利用脸部识别技术识别驾驶员的脸部，以输出脸部帧。识别器可以根据脸部帧输出周期T输出脸部帧。脸部帧输出周期T可以是一秒，但是不限于此。这里，脸部识别技术可以利用主分量分析(PCA)技术。
检测器可以根据脸部帧检测驾驶员的眼睛之间的位移速度和驾驶员的鼻子与嘴巴之间的位移速度中的至少一个。
检测器可以根据从识别器输出的脸部帧和脸部帧输出周期T、利用与眼睛之间的位移相关的距离来计算驾驶员的眼睛之间的位移速度，并且可以根据脸部帧和脸部帧输出周期T、利用与鼻子和嘴巴之间的位移相关的距离来计算驾驶员的鼻子和嘴巴之间的位移速度。
另外，检测器可以通过将眼睛之间的位移速度和鼻子与嘴巴之间的位移速度中的至少一个与预定分阶段的疲劳驾驶检测速度相比较来检测驾驶员的疲劳驾驶。计算眼睛之间的位移速度和鼻子与嘴巴之间的位移速度中的至少一个的原因是为了准确地检测如下情况下的疲劳驾驶，在该情况下，睁开眼睛的驾驶员实际上正在打瞌睡的时候，驾驶员将其头部从一边到另一边摇摆或上下摇摆。
这里，分阶段的疲劳驾驶检测速度可以分类成三个阶段。第一阶段疲劳驾驶检测速度可以是0.5至3m/s，第二阶段疲劳驾驶检测速度可以是4至6m/s，第三阶段疲劳驾驶检测速度可以是7至10m/s。
可选地，如果基于眼睛图像，驾驶员眼睛的瞳孔的尺寸增加为大于或等于预定的参考尺寸或者驾驶员眼睛的眨眼的次数大于或等于持续预定时间段的预定次数，驾驶员状态监测系统10则可以确定驾驶员是疲劳的，如果是相反的情况，则可以确定驾驶员不是疲劳的。
可选地，驾驶员状态监测系统10可以利用类Haar特征、根据捕获的驾驶员脸部图像来检测瞳孔区域，利用AdaBoost学习算法提高检测的瞳孔区域的确定，并且通过二值化和检测的瞳孔区域的对称性的确定、基于瞳孔尺寸和原始形状来确定疲劳驾驶。这里，驾驶员状态监测系统10可以在根据捕获的驾驶员脸部图像检测瞳孔区域数据之前利用类Haar特征检测脸部区域数据，利用AdaBoost学习算法增强检测的脸部区域的确定，并且根据检测的脸部区域数据检测瞳孔区域数据。
车辆状态监测系统20可以设置为用于控制车辆的整体状态的电子控制单元(ECU)、混合控制单元(HCU)等等。当车辆不能正常地行驶时，车辆状态监测系统20可以将该状态通知控制系统40。
信息采集系统30可以与导航系统31和相机32联动，以采集道路信息和位置信息。这里，道路信息包括道路(曲线)上的点处的曲率和海拔、隧道的位置和曲线的转向(右转向曲线或左转向曲线)。另外，信息采集系统30可以采集由导航系统提供的行驶信息。
控制系统40通常控制前述的各元件以正常地执行其功能。
具体地，控制系统40可以借助驾驶员状态监测系统10或车辆状态监测系统20检查紧急情况的发生，并且基于信息采集系统30采集的信息来控制车辆以停止在后面的车辆的驾驶员可以识别的位置处。
下文中，将详细描述在遇到紧急情况时控制系统40安全地停止车辆的过程。
1)控制系统40可以基于信息采集系统30采集的信息来确定车辆行驶的道路是否是曲率超过第一阈值的曲线(下文中，“第一曲线”)，并且当确定出道路不是第一曲线时以安全的减速速度(例如，0至-5km/h/sec)使车辆安全地停止。然而，当确定出车辆正在第一曲线上行驶时，控制系统40可以保持车辆的当前速度，直到车辆行驶出第一曲线为止，并且当车辆行驶出第一曲线时可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。这里，减速速度指的是一秒中减少的速度(km/h)。
2)控制系统40可以基于信息采集系统30采集的信息来确定车辆行驶的道路是否是曲率超过第二阈值并且小于或等于第一阈值的曲线(下文中，“第二曲线”)，并且当确定出道路不是第二曲线时以安全的减速速度(例如，0至-5km/h/sec)使车辆安全地停止。
然而，当确定出车辆正在第二曲线上行驶时，控制系统40可以检查曲线的转向(也即，右转向曲线或左转向曲线)，并且可以确定车辆行驶的车道是第一车道还是最外面的车道。例如，当道路的曲率为正时，道路可以被确定为左转向曲线，并且当道路的曲率为负时，道路可以被确定为右转向曲线。这里，可以将曲率的绝对值与第一阈值或第二阈值比较。
之后，当确定出道路是左转向曲线并且车辆正在第一车道上行驶时，控制系统40可以保持车辆的当前速度，直到车辆行驶出第二曲线为止，并且当车辆行驶出第二曲线时可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。这里，当确定出道路是左转向曲线并且车辆不在第一车道上行驶时，控制系统40可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。
另外，当确定出道路是右转向曲线并且车辆正在最外面的车道上行驶时，控制系统40可以保持车辆的当前速度，直到车辆行驶出第二曲线为止，并且当车辆行驶出第二曲线时可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。这里，当确定出道路是右转向曲线并且车辆不在最外面的车道上行驶时，控制系统40可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。
3)如图2中所示，当在紧急情况下车辆的前面(例如，300m以内)有隧道时，控制系统40可以确定车辆是否在以安全的减速速度开始停止车辆时、在进入隧道之前将完全停止，并且当确定出车辆将完全停止时可以设法以安全的减速速度使车辆停止。
然而，当确定出车辆将不完全停止时，控制系统40可以保持车辆的当前速度，直到车辆通过隧道为止，并且当车辆从隧道出来时可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。以这种方式，可以防止车辆停止时在隧道内以及在隧道的入口或出口附近发生高风险的事故。
4)控制系统40可以基于道路上的点的海拔信息(该海拔信息在信息采集系统30采集的信息中)计算车辆当前行驶的部分的海拔改变率。当计算的海拔改变率超过参考值时，控制系统40可以保持车辆的当前速度，直到车辆通过该部分为止，并且当车辆行驶出该部分时可以以安全的减速速度使车辆安全地停止。
图3示出根据本公开的示例性实施方案的用于控制车辆的停止的方法的流程图。
首先，在操作301中，信息采集系统30可以从导航系统31和相机32采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种。道路信息包括道路上的点处的曲率和海拔、隧道的位置和曲线的转向。位置信息包括GPS信息。行驶信息包括车辆的速度。
接下来，车辆行驶期间遇到紧急情况时，在操作302中，控制系统40可以基于信息采集系统30采集的信息将主体车辆停止在后面的车辆的驾驶员可以识别的位置处。这里，控制系统40可以利用驾驶员状态监测系统10或车辆状态监测系统20确定是否发生了紧急情况。
同时，根据本公开的示例性实施方案的上述方法可以写成计算机程序。构成程序的代码和代码段可以由本领域的计算机程序员容易地推断出。写出的程序可以存储在计算机可读记录媒介(信息存储媒介)并且可由计算机进行读取并执行，从而实施根据本公开的示例性实施方案的方法。记录媒介包括所有类型的计算机可读记录媒介。
如上所述，根据示例性实施方案，用于控制车辆的停止的装置和方法，在车辆在道路上行驶期间、遇到紧急情况(疲劳驾驶、突然的医疗紧急情况、意识丧失等等)时使车辆可以在后面的车辆的驾驶员可以看到的位置处停止，从而防止与后面的车辆发生碰撞。
如上所述，尽管已经参照示例性实施方案和附图对本公开进行了描述，但是本公开不限于此，而是，本公开所述领域的技术人员可以进行各种修改和改变而不脱离所附权利要求书中所要求的本公开的精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于控制车辆的停止的装置，所述装置包括：
信息采集系统，其采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种；以及
控制系统，车辆在道路上行驶期间遇到紧急情况时，所述控制系统基于所述信息采集系统采集的信息而使车辆停止。
2.根据权利要求1所述的用于控制车辆的停止的装置，其中，所述道路信息包括道路上的点处的曲率和海拔、隧道的位置和曲线的转向。
3.根据权利要求2所述的用于控制车辆的停止的装置，其中，当道路的曲率超过第一阈值时，所述控制系统将车辆行驶的道路确定为第一曲线，保持车辆的当前速度直到车辆行驶出第一曲线为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
4.根据权利要求2所述的用于控制车辆的停止的装置，其中，当道路的曲率超过第二阈值并且小于或等于第一阈值时，所述控制系统将车辆行驶的道路确定为第二曲线，检查第二曲线的转向和车辆行驶的车道，当第二曲线是左转向曲线并且车辆在第一车道上行驶时或者当第二曲线为右转向曲线并且车辆在最外面的车道上行驶时，保持车辆的当前速度，直到车辆行驶出第二曲线为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
5.根据权利要求2所述的用于控制车辆的停止的装置，其中，当在车辆的前面有隧道时，所述控制系统防止车辆在隧道内以及与隧道出口的距离小于或等于阈值时停止。
6.根据权利要求2所述的用于控制车辆的停止的装置，其中，所述控制系统基于海拔信息计算车辆当前行驶的部分的海拔改变率，当计算的海拔改变率超过参考值时，保持车辆的当前速度，直到车辆通过所述部分为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
7.一种用于控制车辆的停止的方法，所述方法包括：
通过信息采集系统采集道路信息、位置信息和行驶信息中的至少一种；以及
车辆在道路上行驶期间遇到紧急情况时，通过控制系统基于采集的信息而使车辆停止。
8.根据权利要求7所述的用于控制车辆的停止的方法，其中，所述道路信息包括道路上的点处的曲率和海拔、隧道的位置和曲线的转向。
9.根据权利要求8所述的用于控制车辆的停止的方法，其中，车辆的停止包括：当道路的曲率超过第一阈值时，将车辆行驶的道路确定为第一曲线，保持车辆的当前速度直到车辆行驶出第一曲线为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
10.根据权利要求8所述的用于控制车辆的停止的方法，其中，车辆的停止包括：当道路的曲率超过第二阈值并且小于或等于第一阈值时，将车辆行驶的道路确定为第二曲线，检查第二曲线的转向和车辆行驶的车道，当第二曲线是左转向曲线并且车辆在第一车道上行驶时或者当第二曲线为右转向曲线并且车辆在最外面的车道上行驶时，保持车辆的当前速度，直到车辆行驶出第二曲线为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
11.根据权利要求8所述的用于控制车辆的停止的方法，其中，车辆的停止包括：当在车辆的前面有隧道时，防止车辆在隧道内以及与隧道出口的距离小于或等于阈值时停止。
12.根据权利要求8所述的用于控制车辆的停止的方法，其中，车辆的停止包括：基于海拔信息计算车辆当前行驶的部分的海拔改变率，当计算的海拔改变率超过参考值时，保持车辆的当前速度，直到车辆通过所述部分为止，并且以安全的减速速度将车辆停止。
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