CN108116402B

CN108116402B - 具有控制器的驾驶员辅助系统及其控制方法

Info

Publication number: CN108116402B
Application number: CN201711235171.2A
Authority: CN
Inventors: 李尚泫
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: Halla Creedong Electronics Co ltd
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: US20180148045A1; US10293815B2; KR20180061755A; DE102017011060A1; CN108116402A; KR102561024B1

Abstract

具有控制器的驾驶员辅助系统及其控制方法。本公开涉及一种具有控制器的驾驶员辅助系统和控制该驾驶员辅助系统的方法。该驾驶员辅助系统可包括：至少一个传感器；驱动装置，该驱动装置被配置为基于所述传感器的感测结果进行控制；以及控制器，该控制器被配置为通过提供基于来自所述传感器的信息生成的控制信号来控制所述驱动装置，并且确定响应于从所述传感器提供的基于预定条件的事件信号而从所述传感器读取信息的时刻。因此，能够以小负载快速地获取信息，因此有效地控制该系统。

Description

具有控制器的驾驶员辅助系统及其控制方法

技术领域

本公开涉及具有控制器的驾驶员辅助系统及其控制方法，更具体地，涉及一种具有能够通过以小负载快速地获取信息来有效地控制驾驶员辅助系统的控制器的驾驶员辅助系统以及控制该驾驶员辅助系统的方法。

背景技术

通常，车辆配备有警告驾驶员危险以保护驾驶员和乘客并自动控制车辆的驾驶的驾驶员辅助系统(DAS)。

作为这种驾驶员辅助系统，存在有：前方碰撞警报(FCW)系统，其感测在当前车道中朝同一方向行驶的前方车辆，并发出警报以避免与前方车辆碰撞；提前紧急制动系统(AEBS)，其自动制动车辆以减轻冲击并避免与前方车辆碰撞；自适应巡航控制(ACC)系统，其以驾驶员设置的速度控制车辆自行行驶；车道偏离警报系统(LDWS)，其发出车道偏离的警报；车道保持辅助系统(LKAS)，其控制车辆不偏离当前车道；盲区检测(BSD)系统，其感测在驾驶员视野外的盲区中的物体；追尾碰撞警报(RCW)系统，其感测并向车辆后方的物体发出警报；智能泊车辅助系统(SPAS)，其辅助自动泊车等。

为了操作这些驾驶员辅助系统，需要诸如相机、前传感器、后传感器、速度传感器、陀螺仪传感器、转向传感器和GPS装置这样的各种传感器。驾驶员辅助系统包括使用从各种传感器获得的信息来控制系统的控制器。

控制器读取由传感器感测到的信息以实时操作驾驶员辅助系统，并且通常使用中断方法和轮询方法来从传感器读取信息。

中断方法是响应于来自传感器的事件信号而利用控制器从具有事件的传感器实时读取信息的方法。事件是指控制器需要通过接收并处理信息并且生成对应的控制信号来操作系统的情况。

轮询方法是独立于传感器是否感测到事件而周期性地从传感器读取信息的方法。

中断方法和轮询方法各有优缺点。中断方法的优点在于：因为控制器根据需要随时读取信息，所以由于负载大而导致控制器消耗大量功率，但是能够快速地获取信息，并因此在驾驶员辅助系统的输出中存在较少的错误。另一方面，根据轮询方法，由于小的负载而导致控制器消耗少量功率，但是只有在到达轮询周期时才能读取信息，因此不能快速地获取信息。因此，轮询方法的缺点是难以从驾驶员辅助系统实时输出，因此在处理情况时存在大的错误。

因此，需要一种能够通过选择性地结合中断方法和轮询方法的优点来有效地控制驾驶员辅助系统的控制器。

发明内容

本公开致力于解决这些问题，并且本公开的一个方面是提供一种具有控制器的驾驶员辅助系统以及控制驾驶员辅助系统的方法，该控制器能够通过以小负载快速地获取信息来有效地控制该系统。

在此背景下，本公开的一个方面在于提供一种包括子控制器的控制器，该子控制器通过提供基于来自至少一个传感器的信息生成的控制信号来控制外部的驱动装置，并且确定响应于从所述传感器提供的基于预定条件的事件信号而从所述传感器读取信息的时刻。

本公开的另一方面提供了一种驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统包括：至少一个传感器；驱动装置，该驱动装置基于所述传感器的感测结果进行控制；以及控制器，该控制器通过提供基于来自所述传感器的信息生成的控制信号来控制所述驱动装置，并且确定响应于从所述传感器提供的基于预定条件的事件信号而从所述传感器读取信息的时刻。

本公开的另一方面提供了一种控制驾驶员辅助系统的方法，该方法包括以下步骤：接收来自至少一个传感器的信号；响应于所述信号而确定由所述传感器感测到的信息是否满足预定的条件；当所述信息满足所述条件时，实时地读取所述信息，并且等待预定的周期，然后在所述信息不满足所述条件时读取所述信息；以及通过将经由处理所述信息而生成的控制信号提供至外部的驱动装置来控制所述驱动装置。

根据本公开，由于控制器在正常状态下以轮询模式操作，因此能够减小控制器上的负载并且减少控制器的功耗。此外，由于当传感器初始地访问控制器时并且当发生事件时控制器在中断模式下操作，因此能够快速地输入信息并输出控制信号，因此能够实时快速地获取信息，并且相应地减少驾驶员辅助系统的输出中的错误；因此，能够有效地控制驾驶员辅助系统。

附图说明

从结合附图进行的以下详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的驾驶员辅助系统的配置的视图。

图2是示出根据本公开的实施方式的驾驶员辅助系统中的传感器与控制器之间的信息发送/接收的概念图。

图3是示出根据本公开的实施方式的控制驾驶员辅助系统的过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施方式。通过示例来提供以下实施方式，从而可将本公开的思想充分地传递给本领域技术人员。因此，本公开不限于如下所述的实施方式，并且可按其它形式来实施。另外，在附图中，为了便于描述，可夸大地表示装置的尺寸、厚度等。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

通过参照以下结合附图详细描述的本公开的实施方式，本公开的优点和特征及其实现方法将变得显而易见。然而，本公开不限于以下阐述的实施方式，而是可按各种不同的形式来实现。提供以下实施方式仅仅是为了完整地公开本公开内容并向本领域技术人员通知本公开的范围，并且本公开仅由所附权利要求的范围来限定。在整个说明书中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。在附图中，为了便于描述，可夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。

当一元件或层被称为“在”另一元件“上方”或“上”时，该元件或层可“直接在”另一元件或层“上方”或“上”，或者可存在中间元件或层。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上”或“上方”时，不存在中间元件或层。

为了便于描述，在本文中可使用诸如“在...下方”、“在…之下”、“下部的”、“在...上方”、“上部的”等空间相对术语来描述图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语旨在涵盖除了附图中描述的方向之外的元件在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的元件被翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“在...下方”可涵盖上方和下方两个方位。

此外，在描述本公开的组件时，在此可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个都不用于限定对应组件的本质、次序或顺序，而仅用于将对应组件与其它组件区分开。

警告驾驶员危险以保护驾驶员和乘客并且自动控制车辆的行驶的驾驶员辅助系统100可包括多个传感器110、通过处理从传感器110提供的信息来生成控制信号的控制器130以及响应于来自控制器130的控制信号而操作的驱动装置150。

通常，驾驶员辅助系统100能够使用高科技传感器的传感器110通过视觉、听觉和触觉元件来感测事故的危险或者感测车道、盲区和后方区域。驾驶员辅助系统100可以是前方碰撞警报(FCW)系统、提前紧急制动系统(AEBS)、自适应巡航控制(ACC)系统、车道偏离警报系统(LDWS)、车道保持辅助系统(LKAS)、盲区检测(BSD)系统、追尾碰撞警报(RCW)系统或智能泊车辅助系统(SPAS)。

前方碰撞警报系统(FCW)是这样一种系统：该系统感测在当前车道中朝同一方向行驶的前方车辆并向驾驶员发出视觉、听觉或触觉警报以避免与前方车辆碰撞。

提前紧急制动系统(AEBS)是这样一种系统：该系统感测与当前车道上的前方车辆碰撞的可能性并向驾驶员发出警报，并且在确定驾驶员没有做出响应或碰撞不可避免时自动制动主体车辆(subject vehicle)以减轻冲击或避免碰撞。

自适应巡航控制(ACC)系统是这样一种系统：该系统控制车辆以驾驶员设置的速度自行行驶，并且当在自行行驶期间出现以驾驶员设置的速度或更低的速度行驶的前方车辆时，该系统控制主体车辆跟随前方车辆，以不受交通流量干扰。此外，该系统提供当在行驶期间发现前方车辆在十字路口等处停止时使主体车辆自动停止的功能以及在前方车辆起动后使主体车辆自动起动的功能。

驾驶员辅助系统100基于从各种传感器110提供的感测结果来执行控制，并且所述各种传感器110可包括相机、前传感器、后传感器、速度传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、转向传感器和GPS模块。

相机拍摄车辆的前方区域、后方区域和侧面区域的照片，由此感测诸如车道和其它车辆这样的物体。前传感器和后传感器可以是超声波传感器或雷达，并且被分别安装在车辆的前部和后部，由此它们能够感测靠近车辆的前部和后部的物体。速度传感器和加速度传感器分别感测车辆的速度和加速度，并且陀螺仪传感器能够感测车辆的倾斜度。转向传感器感测方向盘的转向，并且GPS模块允许使用GPS卫星来定位车辆。

作为基于来自传感器110的感测信息而被控制的致动器的驱动装置150可包括诸如方向盘、制动系统和导航系统这样的能够在车辆中产生到外部的输出的装置，但是不限于此。

控制器130处理从传感器110提供的信息并将其提供到驱动装置150，并且可包括第一通信器131、第二通信器135、计算器133、子控制器137和存储器139。

控制器130使用轮询模式和中断模式二者来从传感器110读取信息。

在轮询模式下，控制器130在每个预定的轮询周期从传感器110读取信息，并且可根据传感器110的特性在传感器110中设置不同的轮询周期。例如，当转向传感器的轮询周期被设置为0.1秒时，控制器130每0.1秒从转向传感器读取信息，并且当GPS模块的轮询周期被设置为0.2秒时，控制器130每0.2秒从GPS模块读取信息。

在中断模式下，控制器130在每次事件发生时读取信息，并且在本实施方式中，当传感器110初始地访问控制器130并且发生诸如紧急情况这样的事件时，控制器130从对应的传感器110读取信息。也就是说，当驾驶员辅助系统100通电并操作，并且传感器110访问控制器130时，控制器130从传感器110读取信息，并且能够通过使传感器110的轮询周期的起始点与读取信息的时刻匹配来设置轮询周期。

作为确定是否是初始访问的方法的示例，当车辆的发动机启动或传感器110的开关接通时，能够确定传感器110初始地访问控制器130。作为确定是否是初始访问的方法的另一示例，当满足在传感器110中设置的预定初始激活条件时(例如，当车辆速度是预定临界速度或更高的速度时)，能够确定传感器110初始地访问控制器130。

此外，当发生诸如紧急情况这样的事件时，模式被改变为中断模式，其中当传感器110感测到事件并将事件信号发送到控制器130时，控制器130进入中断模式并立即从传感器110读取信息。控制器130将它在中断模式下从传感器110读取信息的时刻设置为新的轮询周期的起点。

事件是指在紧急情况下生成的信息，当在预定时间内制动压力的变化为10％或更大时，例如，在控制器130连续两次读取信息的同时(即，在轮询周期期间)，当方向盘的角度变化为10％或更大时，以及当方向盘的角度变化为10％或更大时，可以将事件确定为紧急情况。此外，当通过相机或雷达识别出预定距离处的前方障碍物并且通过车辆对车辆通信(V2V)或车辆对基础设施通信(V2I)接收到关于特定障碍物的信息时，也可将事件确定为紧急情况。

以下描述控制器130的组件。

第一通信器131被操作用于在控制器130和传感器110之间发送/接收信息，并且传感器110可通过第一通信器131将初始访问信号、事件信号和更新信号发送到控制器130。控制器130通过第一通信器131从传感器110接收初始访问信号、事件信号和更新信号，并且能够通过第一通信器131读取由传感器110感测的信息。

第二通信器135将由子控制器137生成的控制信号发送给驱动装置150，并且能够接收由驱动装置150生成的反馈信号并将其发送给子控制器137。

第一通信器131和第二通信器135能够使用作为汽车通信协议的CAN(控制器区域网络)通信、MUX(复用)通信、LAN通信和LIN通信来发送/接收信息。

计算器133能够使用通过第一通信器131从传感器110读取的信息来执行计算。例如，计算器133能够使用由前传感器感测到的信息来计算障碍物在前方区域中存在的位置。此外，计算器133还能够根据相机拍摄的照片来计算车道的位置。计算器133所计算的值可以被发送给子控制器137。

子控制器137控制第一通信器131、第二通信器135和计算器133的操作，并且能够基于计算器133计算的值来生成用于控制驱动装置150的控制信号。由子控制器137生成的控制信号可通过第二通信器135被发送到驱动装置150。此外，驱动装置150可将与响应于来自控制器130的控制信号而执行的操作有关的信息发回到控制器130，其中子控制器137可通过检查驱动装置150是否按照响应于控制信号应该执行的操作来执行反馈。

子控制器137可根据预定基准来控制轮询模式或中断模式的选择，并且可通过控制第一通信器131的操作来控制与传感器110的信息的发送/接收。子控制器137选择轮询模式或中断模式的基准可以是是否是对传感器110进行首次访问以及是否发生了事件。例如，当驾驶员辅助系统100通电并且子控制器137初始地访问传感器110时，开始中断模式。子控制器137可从传感器110读取由传感器110感测到的值，并且可在它参照作为起始点的传感器110的访问时间从传感器110读取信息时设置轮询周期的起始点。根据传感器110的特性或信息的特性，可不同地设置传感器110的轮询周期。

当从传感器110接收到表示事件已经发生的事件信号时，子控制器137开始中断模式以通过第一通信器131立即读取由传感器110感测到的信息。子控制器137可将读取的信息提供给计算器133，使得该信息被计算，然后可通过第二通信器135将该信息提供给驱动装置150。

仅当传感器110初始地访问控制器130并且接收到事件信号时，子控制器137开始中断模式并且从传感器110实时读取信息，并且在其它情况下，子控制器137在轮询模式下操作并且周期性地从传感器110读取信息。

存储器139存储当子控制器137在中断模式下操作时从传感器110读取信息的时间，并因此能够存储与将在轮询模式下使用的轮询周期的起始点有关的信息。

以上描述的根据本公开的实施方式的控制器130中使用的第一通信器131、计算器133、第二通信器135、子控制器137、存储器139等可被实现为用于车辆的集成控制系统或ECU中的模块。

这种用于车辆的集成控制系统或ECU可包括处理器、诸如存储器这样的存储装置以及能够执行特定功能的计算机程序，并且第一通信器131、计算器133、第二通信器135、子控制器137、存储器139等可被实现为可执行它们自己的功能的软件模块。

在下文中参照图2和图3描述控制器130在具有上述配置的驾驶员辅助系统100中使用中断模式和轮询模式二者进行操作的过程。

当驾驶员辅助系统100通电并且传感器110初始地访问控制器130时，子控制器137响应于通过第一通信器131输入的初始访问信号而读取由传感器110感测到的信息。子控制器137在中断模式下操作，并且能够设置将在轮询模式中使用的轮询周期的起始点(S310)。因此，子控制器137可根据轮询周期从传感器110读取信息(S320)。传感器110的轮询周期的长度可以不同。

子控制器137可将读取的信息提供给计算器133，使得所述信息被计算，然后能够使用计算出的值来生成控制信号。子控制器137可通过第二通信器135将控制信号发送至驱动装置150。

当从传感器110输入新的信息时，即，当在根据轮询周期从传感器110读取信息的同时信息被更新时，子控制器137在下一个轮询周期读取更新后的信息。也就是说，即使信息在轮询周期之前被更新，也能够在到达所述轮询周期时读取所述信息。

子控制器137监测是否从传感器110输入事件信号(S330)，并且当输入事件信号时，子控制器137可通过第一通信器131从具有该事件的对应传感器110实时地读取信息(S340)。也就是说，子控制器137暂时在中断模式下操作。当在中断模式下读取到信息时，该信息被提供至计算器133以进行处理，并且子控制器137可基于处理后的值生成生控制信号并且通过第二通信器135将该控制信号发送至驱动装置150。

当以这种方式在中断模式下操作时，子控制器137可从它在中断模式下从传感器110读取信息的时刻起再次设置轮询周期的起始点(S350)。也就是说，在中断模式之前已经在轮询模式下使用的轮询周期被重置，并且子控制器137从它在中断模式下读取信息的时刻起重新设置轮询周期的起始点。

在重新设置轮询周期之后，子控制器137根据新的轮询周期在轮询模式下操作，并且在轮询周期中从传感器110读取信息(S360)。子控制器137通过连续检查事件信号来使用轮询模式和中断模式二者从传感器110读取信息，直到访问断开连接为止。

如上所述，在根据本公开的实施方式的控制器130和具有控制器130的驾驶员辅助系统100中，控制器130在正常状态下在轮询模式中以预定轮周期从传感器110读取信息，但是当传感器110初始地访问控制器130并且当发生了事件时，控制器130暂时在中断模式下操作并且立即从传感器110读取信息。因此，由于控制器130在正常状态下以轮询模式操作，因此能够减小控制器130上的负载并且减少控制器130的功耗。此外，由于当传感器初始地访问控制器130并且当发生了事件时控制器130在中断模式下操作，能够快速地输入信息并输出控制信号，因此能够实时快速地获取信息，并且相应地减少驾驶员辅助系统100的输出中的错误；因此，能够有效地控制驾驶员辅助系统100。

在实施方式中描述的特征、结构、效果等被包括在本公开的至少一个实施方式中，并且不一定限于仅一个实施方式。此外，本领域技术人员可以对实施方式中举例说明的特征、结构、效果等进行修改或者将其与其它实施方式结合。因此，与组合和修改有关的配置应该被解释为被包括在本公开的范围内。

此外，尽管以上参照示例性实施方式描述了本公开，但是所述示例性实施方式仅是示例并不限制本公开，并且本领域技术人员将知晓的是，可以在不脱离本公开的范围的情况下按照以上未例举的各种方式来改变和修改本公开。例如，可修改在本公开的示例性实施方式中详细描述的组件。此外，与改变和修改有关的差异应该被解释为被包括在本公开的由权利要求所确定的范围内。

Claims

1.一种控制器，该控制器包括：

子控制器，该子控制器被配置为通过提供基于来自至少一个传感器的信息生成的控制信号来控制外部的驱动装置，并且确定响应于从所述传感器提供的基于预定条件的事件信号而从所述传感器读取信息的时刻，

其中，所述子控制器在所述子控制器实时地从所述传感器读取信息的中断模式和所述子控制器根据预定轮询周期从所述传感器周期性地读取信息的轮询模式中的一种模式下操作。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，当从所述传感器输入所述事件信号时，所述子控制器在所述中断模式下操作。

3.根据权利要求2所述的控制器，其中，所述事件信号是在所述驱动装置应该被实时控制的紧急情况下生成的信号。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，当从所述传感器输入初始访问信号时，所述子控制器在所述中断模式下操作。

5.根据权利要求1所述的控制器，其中，当没有从所述传感器输入所述事件信号时，所述子控制器在所述轮询模式下操作。

6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述子控制器参照所述子控制器响应于输入的所述事件信号而实时地从所述传感器读取信息的时刻来改变所述轮询周期的起始点。

7.一种驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统包括：

至少一个传感器；

驱动装置，该驱动装置被配置为基于所述传感器的感测结果进行控制；以及

控制器，该控制器被配置为通过提供基于来自所述传感器的信息生成的控制信号来控制所述驱动装置，并且确定响应于从所述传感器提供的基于预定条件的事件信号而从所述传感器读取信息的时刻，

其中，所述控制器在所述控制器实时地从所述传感器读取信息的中断模式和所述控制器根据预定轮询周期从所述传感器周期性地读取信息的轮询模式中的一种模式下操作。

8.根据权利要求7所述的驾驶员辅助系统，其中，当从所述传感器输入所述事件信号时，所述控制器在所述中断模式下操作。

9.根据权利要求7所述的驾驶员辅助系统，其中，所述事件信号是在所述驱动装置应该被实时控制的紧急情况下生成的信号。

10.根据权利要求7所述的驾驶员辅助系统，其中，当从所述传感器输入初始事件信号时，所述控制器在所述中断模式下操作。

11.根据权利要求7所述的驾驶员辅助系统，其中，当没有从所述传感器输入所述事件信号时，所述控制器在所述轮询模式下操作。

12.根据权利要求11所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制器参照所述控制器响应于输入的所述事件信号而实时地从所述传感器读取信息的时刻来改变所述轮询周期的起始点。

13.一种控制驾驶员辅助系统的方法，该方法包括以下步骤：

接收来自至少一个传感器的信号；

响应于所述信号而确定由所述传感器感测到的信息是否满足预定的条件；

当所述信息满足所述条件时，实时地读取所述信息，并且在所述信息不满足所述条件时，等待预定的周期然后读取所述信息；以及

通过将经由处理所述信息而生成的控制信号提供至外部的驱动装置来控制所述驱动装置。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，确定由所述传感器感测到的信息是否满足预定的条件的步骤包括以下步骤：确定是否从所述传感器输入了在所述驱动装置应该被实时控制的紧急情况下生成的事件信号，并且

读取所述信息的步骤包括以下步骤：当输入了所述事件信号时，实时地从所述传感器读取信息。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，确定由所述传感器感测到的信息是否满足预定的条件的步骤包括以下步骤：确定是否从所述传感器输入了初始访问信号，并且

读取所述信息的步骤包括以下步骤：当输入了所述初始访问信号时，实时地从所述传感器读取信息。

16.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：当在读取所述信息的步骤中从所述传感器实时地读取信息时，将读取所述信息的时刻改变为所述周期的起始点。