CN108688658A - 使用地图数据的车辆中的警报减少 - Google Patents

Abstract

用于识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的系统和方法。所述系统执行一种方法，所述方法包括利用传感器感测在车辆的行进的向前方向上的物体以及确定车辆的位置。所述方法包括基于预定地图数据来估计与位置相关联的道路段的曲率量，以及经由电子处理器基于道路段的曲率量而生成反应区。所述方法还包括当物体位于反应区内时识别物体作为潜在碰撞危险。

Description

使用地图数据的车辆中的警报减少

背景技术

一些现代车辆包括自动化系统，所述自动化系统当在车辆的行进的路径中检测到物体时提供警告和自动停止。在一些实例中，车辆包括系统，所述系统当在车辆的行进的路径内检测到车辆、行人或静止物体时提供前方碰撞警告。类似地，一些车辆包括当检测到这些物体以及当它们造成碰撞的立即风险时提供自动停止。这些系统包括具有车辆的行进的路径的视场的传感器。基于从传感器接收到的数据，控制器确定碰撞的风险是否足以批准碰撞警告或自动刹车。

在一些情况下，警告和自动刹车功能过于频繁地并且在存在低碰撞风险的情形下发生。这可能由于精确分析每一个驾驶情形的自动化系统中固有的限制而发生。例如，在其中驾驶员正在具有临近的弯曲的笔直道路上行进的情形下，自动化系统可能在驾驶员沿道路驾驶时不合期望地对沿道路侧面的静止物体（诸如，树或道路指示）做出反应。

发明内容

实施例提供了一种自动化系统，其通过基于关于正行进的道路的地图数据来适配反应区而减少不合期望的前方碰撞警告和自动刹车事件。

特别地，一个实施例提供了识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的方法。所述方法包括利用传感器感测在车辆的行进的向前方向上的物体以及确定车辆的位置。所述方法还包括基于预定地图数据来估计与车辆的位置相关联的道路段的曲率量，以及经由电子处理器基于道路段的曲率量而生成反应区。所述方法还包括当物体位于反应区内时识别物体作为潜在碰撞危险。

另一个实施例提供了用于识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的系统。所述系统包括具有在车辆的行进的向前方向上延伸的视场的传感器；全球定位系统；以及通信地连接到传感器和全球定位系统的电子处理器。所述电子处理器被配置成检测车辆的行进的向前方向上的物体以及使用全球定位系统确定车辆的位置。所述电子处理器还被配置成基于预定地图数据来估计与车辆的位置相关联的道路段的曲率量，以及基于道路段的曲率量而生成反应区。所述电子处理器还被配置成当物体位于反应区内时识别物体作为潜在碰撞危险。

通过考虑详细描述和附图，其他方面、特征和实施例将变得明显。

附图说明

图1是根据一个实施例的装备有用于识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的系统的车辆的框图。

图2是根据一个实施例的图1的系统的电子控制单元的框图。

图3是根据一个实施例的操作图1的系统的方法的流程图。

图4是根据另一个实施例的操作图1的系统的方法的流程图。

图5A-5D是根据一个实施例的道路段和与每一个道路段关联的反应区的示例。

图6是根据一个实施例的使用图1的系统来激活前方碰撞警告、紧急刹车或二者的方法的流程图。

具体实施方式

在详细解释任何实施例之前，应理解的是，本公开不意图在其应用方面被限制于在以下描述中阐述或在以下各图中图示的组件的布置和构造的细节。实施例能够有其他配置并且能够以各种方式被实践或执行。

多个基于硬件和软件的设备以及多个不同结构组件可以用于实现各种实施例。此外，实施例可以包括硬件、软件和电子组件或模块，为了讨论的目的其可以被图示和描述为好像大部分组件是单独以硬件实现的。然而，本领域普通技术人员并且基于该详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以以由一个或多个处理器执行的（例如，存储在非暂时性计算机可读介质上的）软件来实现。例如，在说明书中描述的“控制单元”和“控制器”可以包括一个或多个电子处理器、包括非暂时性计算机可读介质的一个或多个存储器模块、一个或多个输入/输出接口、一个或多个专用集成电路（ASIC）和连接各种组件的各种连接件（例如，系统总线）。

图1图示装备有用于识别作为潜在碰撞危险的物体的系统105的车辆100的实施例。尽管被图示为四轮车辆，但车辆100涵盖各种类型和设计。例如，车辆100可以包括汽车、摩托车、卡车、公共汽车、半挂牵引车和其它。在所图示的示例中，系统105包括：电子控制单元（ECU）110、至少一个传感器115、通知设备120、刹车控制器125和全球定位系统（GPS）130。下文更详细地描述这些组件。

电子控制单元110可以经由不同的和各种的机制或协议通信地连接到传感器115、通知设备120、刹车控制器125和全球定位系统130。例如，电子控制单元110和传感器115可以直接有线地、通过通信总线有线地或者无线地连接（例如，经由无线网络）。电子控制单元110除其他外尤其被配置成：从传感器115接收关于在车辆100的行进的向前方向上的区域的信息；生成通知以发送到通知设备120；以及生成紧急刹车请求以发送到刹车控制器125。

尽管为了简明而被图示为单个传感器，但传感器115可以包括各种类型和样式的传感器。例如，传感器115可以包括一个或多个传感器和传感器阵列，其被配置成使用雷达、激光雷达、超声、红外和其它。传感器115还可以包括一个或多个光学摄像机。在一些实施例中，传感器115被定位为具有包括从车辆100的向前方向的视场。传感器115被配置成捕获关于车辆100外部的物体的位置信息以及向电子控制单元110发送位置信息。

通知设备120可以具有各种不同的类型，并且使用各种不同的技术。在一个示例中，通知设备120被安装在车辆100内并且可由车辆100的用户观看（例如，安装在控制台、仪表盘上或集成在平视显示器内）。通知设备120可以包括向车辆100的驾驶员提供视觉指示的显示屏、警告灯、图标及其它。在一些实施例中，通知设备120集成有其他组件，诸如在导航系统内。在一些实施例中，通知设备120包括一个或多个听觉、视觉和触觉警报设备。

刹车控制器125被配置成从电子控制单元110接收紧急刹车指令以及基于这些指令而激活车辆100的刹车系统。在一些实施例中，电子控制单元110和刹车控制器125被集成到执行这两个系统的功能的一个电子控制单元中。

图2是根据一个实施例的系统105的电子控制单元110的框图。电子控制单元110包括向电子控制单元110内的组件和模块提供电力、操作控制和保护的多个电气和电子组件。电子控制单元110除其它外尤其包括电子处理器210（诸如，可编程电子微处理器、微控制器或类似设备）、存储器215（例如，非暂时性机器可读存储器）以及输入/输出接口220。在一些实施例中，电子控制单元110包括附加的、更少的或不同的组件。例如，电子控制单元110可以在若干独立电子控制单元或模块中实现，每一个独立电子控制单元或模块被配置成执行电子控制单元110的特定步骤或功能。

与电子控制单元110的存储器215、输入/输出接口220和其它组件协作的电子处理器210被配置成执行本文讨论的过程和方法。例如，电子处理器210被配置成从存储器215检索并且除其它外尤其执行与从传感器115接收传感器数据、生成用于通知设备120的通知和生成用于刹车控制器125的刹车信号有关的指令。输入/输出接口220可以包括用于与系统105的其它组件以及车辆100的其它组件通信的一个或多个输入和输出模块。例如，输入/输出接口220被配置成与传感器115、通知设备120和刹车控制器125通信。

电子处理器210被配置成确定反应区。所述反应区定义位于传感器115的视场的一部分内的区域。当物体位于反应区内时，它们与反应区外的物体相比造成与车辆100的碰撞的显著更大的风险。电子处理器210针对物体而监视反应区，并且对反应区内的物体做出响应。默认地，反应区可以形成矩形形状，并且关于车辆100的宽度沿笔直平行线从车辆100向前延伸。形状的长度（即，距车辆100的距离）可以取决于车辆100的速度而变化。例如，随着车辆100的速度增加，反应区基于停止距离中的增加而增加。此外，反应区的形状可以根据车辆100正行进的方向而变化。例如，电子处理器210可以基于包括偏航速率传感器、加速度计、转向角度传感器或上述的某个组合的车辆的传感器而确定车辆100正在曲线行驶。电子处理器210可以调整反应区为基于车辆100的行进的方向弯曲。一旦确定了反应区，电子处理器210当在反应区内检测到物体时执行紧急行动。在一个实施例中，电子处理器210当在反应区内检测到物体时生成前方碰撞警告。在另一个实施例中，电子处理器210当在反应区内检测到物体时生成紧急刹车信号。

应当注意的是，电子处理器210可以接收来自多个传感器的多个信号，所述多个传感器均传送关于外部物体的信息，包括距离、位置、速度、角度、物体属性、物体类型和其它。电子处理器210可以通过确定哪些物体在反应区内以及哪些物体位于反应区外而对信息进行分类。电子处理器210可以通过仅分析与反应区内的物体的碰撞的潜在风险来减少处理时间和复杂度。因此，电子处理器210然后可以仅当物体在反应区域内时激活碰撞警告或紧急刹车。

在一些实施例中，电子处理器210单独基于地图数据和车辆100的速度来确定反应区。参考图3描述针对该实施例的示例方法。在其他实施例中，基于车辆100的速度和车辆100的行进的方向来确定反应区，并且然后基于地图数据来调整反应区。参考图4描述针对该情况的示例方法。在又其他实施例中，电子处理器210同时地基于地图数据、车辆100的速度和车辆100的行进的方向来确定反应区。

图3是根据一个实施例的识别作为潜在碰撞危险的物体的方法的流程图。在所图示的方法中，传感器115感测在车辆100的行进的向前方向上的物体（框305）。传感器115然后向电子处理器210发送包括与车辆100的位置关系的关于物体的信息。

电子处理器210利用全球定位系统130确定车辆100的位置（框310）。然后电子处理器210基于预定地图数据而估计与车辆100的位置关联的道路段的道路曲率量（框315）。这可以包括基于所确定的位置来确定车辆100相对于地图数据的位置。在一些实施例中，电子处理器210被配置成访问存储在电子控制单元110内或者存储在外部（例如，在远程服务器处）的导航级地图。然后，电子处理器210基于车辆的当前位置从地图数据确定适当道路段。道路段可以被选择为从车辆的当前位置开始并且在近似等于传感器115的视场的长度内延伸。在其它情况下，道路段可以被选择为以如由GPS所确定的车辆100的近似位置为中心的预定长度。在一些实施例中，在预定地图数据内可以包括关于道路曲率的信息。在其它实施例中，电子处理器210基于地图数据的分析来计算道路曲率。

电子处理器210然后基于道路段的曲率量而生成反应区（框320）。如上所述，反应区可以涵盖从车辆100向前延伸、近似为车辆100的宽度、并且是笔直或弯曲的区域。生成反应区可以包括生成定义反应区的形状，其取决于道路段的左道路曲率量并且取决于道路段的右道路曲率量。例如，反应区的形状可以包括弯曲侧，其与道路曲率度成比例地变化。

一旦确定了反应区，电子处理器210分析由传感器115提供的信息。基于该信息，电子处理器210在物体位于反应区内时将物体识别为潜在碰撞危险（框325）。

图4图示识别作为潜在碰撞危险的物体的另一个方法。在该示例中，传感器115感测在车辆100的行进的向前方向上的物体（框405）。电子处理器210确定车辆100的位置和行进的方向（框410）。电子处理器210基于车辆100的行进的方向而生成反应区（框415）。以此方式，电子处理器210将反应区设置为补偿车辆100的转向角度。如上所提及的，电子处理器210还可以至少部分地基于车辆100的速度而生成反应区。

电子处理器210估计指示在左方向上的最大道路曲率量的第一值（框425），并且估计指示在右方向上的最大道路曲率量的第二值（框430）。在生成反应区之后，电子处理器210随后基于在右方向上的曲率量而调整反应区的左侧（435），并且随后基于在左方向上的曲率量而调整反应区的右侧（框440）。以此方式，当存在弯曲时，减小反应区的形状。

图5A-5D图示与不同示例中的每一个关联的道路段曲率和反应区的若干不同示例。图5A-5D的顶部分图示车辆100的行进的路径中的并且电子处理器210从地图数据确定的各种类型的道路曲率。特别地，图5A图示笔直的道路段。图5B图示具有道路曲率的常数值的道路段。图5C图示具有笔直段、之后是弯曲段、之后是另一个笔直段的道路段。图5D图示s弯曲。电子处理器210基于这些道路段示例中的每一个而确定反应区的不同形状。图5A-5D的底部分图示由电子处理器210针对在顶部分上图示的每一个道路段而生成的反应区。

对于笔直道路段（图5A），电子处理器210将反应区确定为具有指向行进的向前方向的笔直侧的形状。对于具有恒定曲率的道路段（图5B），电子处理器210将反应区确定为具有可能等于道路段的恒定曲率的恒定曲率。以此方式，反应区可以当车辆100的偏航角度在左方向上时在左方向上弯曲，并且当车辆100的偏航角度在右方向上时在右方向上弯曲。对于具有弯曲和笔直部分的道路段（图5C），电子处理器210确定具有最大右曲率的点处的最大道路曲率。电子处理器210确定最大左曲率为零。基于这些确定，电子处理器210设置具有在右侧对应于道路段的笔直部分的笔直边缘和在左侧对应于道路段的弯曲部分的弯曲边缘的反应区。对于具有s弯曲的道路段（图5D），电子处理器210确定在右方向上的最大曲率和在左方向上的最大曲率为正值。基于最大曲率，电子处理器210将反应区确定为在两侧具有弯曲边缘。这些弯曲边缘可以与针对每一侧的最大曲率值成比例。

作为图5A-5D中描绘的反应区的结果，电子处理器210减少车辆100的前方碰撞警告和紧急刹车的误激活。在图5A的示例中，反应区被设置成当误激活不太可能发生时的最大或默认值。由于当道路段笔直并且车辆100指向前方时，道路的侧面的物体不太可能被电子处理器210检测到，因此反应区被设置成最大。在图5B中，反应区被设置成遵循估计的道路曲率。在该情况下，当物体位于道路的左侧时，它们可能不位于反应区内，即使它们位于车辆100正面对的方向上时。在图5C中，反应区在左侧向内弯曲以避免误激活，所述误激活可能由道路段的左侧的物体引起。例如，当车辆100在临近弯曲的道路段的笔直部分上时，由于反应区的向内弯曲，在弯曲上的道路段的左侧外面的物体可能不在反应区内。在图5D中，反应区在左侧和右侧二者向内弯曲。在该情况下，将减少来自在道路的右侧外面和左侧外面的物体的激活。

在一些实施例中，电子处理器210确定在左方向上的最小和最大曲率以及在右方向上的最小和最大曲率。例如，图5B具有等于恒定道路曲率的最小和最大右曲率以及等于零的最小和最大左曲率。图5C在弯曲中要求最尖锐转弯的点处具有在右方向上的最大道路曲率，并且在道路段的笔直部分中的任何点处具有零的右方向上的最小道路曲率。在该示例中，在左方向中的最小和最大曲率二者等于零。类似于如上所述，电子处理器210可以用等于在右方向上的最大道路曲率的向内弯曲设置反应区的左侧，并且可以用等于在左方向上的最大道路曲率的向内弯曲设置反应区的右侧。

一旦确定了反应区，电子处理器210分析由传感器115提供的信息以确定物体是否在反应区内。图6图示基于该信息的前方碰撞警告、紧急刹车或二者的激活的方法。应当注意的是，其它的车辆系统可以利用反应区用于除了碰撞警告和紧急刹车之外的目的。在所图示的示例中，电子处理器210检测传感器115的视场内的物体（框600）。电子处理器210确定物体是否在反应区内，并且如果是这样，则将物体识别为潜在碰撞危险（框605）。然而，在一些实施例中，电子处理器210可以在将物体识别为碰撞危险之前，考虑包括大小、位置、运动和其它的与物体有关的附加因素。当物体不在反应区内时，电子处理器210不激活前方碰撞警告或紧急刹车，而是继续针对物体而监视传感器115的视场（框610）。当物体被识别为碰撞危险时，电子处理器210确定在车辆100上是否启用前方碰撞警告（框615）。当启用了前方碰撞警告时，电子处理器210激活前方碰撞警告（框620）。电子处理器210还确定是否在车辆100上启用紧急刹车（框625）。当启用了紧急刹车时，电子处理器210激活紧急刹车（框630）。

在以下权利要求中阐述各种特征、优点和实施例。

Claims (20)

1.一种识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的方法，所述方法包括：

利用传感器感测在车辆的行进的向前方向上的物体；

确定车辆的位置；

基于预定地图数据来估计与车辆的位置相关联的道路段的曲率量；

经由电子处理器基于道路段的曲率量而生成反应区；以及

当物体位于反应区内时将物体识别为潜在碰撞危险。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中估计道路段的曲率量包括基于预定地图数据来估计道路段的左道路曲率量和右道路曲率量，并且

其中生成反应区包括生成定义反应区的形状，其取决于道路段的左道路曲率量并且取决于道路段的右道路曲率量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中估计道路段的曲率量包括估计指示在左方向上的最大道路曲率量的第一值，并且估计指示在右方向上的最大道路曲率量的第二值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中生成反应区包括生成具有基于第一值而生成的右侧的定义反应区的形状。

5.根据权利要求3所述的方法，其中生成反应区包括生成具有基于第二值而生成的左侧的定义反应区的形状。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括

确定车辆的行进的方向；以及

至少部分地基于车辆的行进的方向而生成反应区。

7.根据权利要求6所述的方法，其中生成反应区包括：

基于车辆的行进的方向而生成反应区；以及

随后基于道路段的曲率量而调整反应区。

8.根据权利要求6所述的方法，其中

确定车辆的行进的方向包括确定车辆的偏航角度；并且

其中至少部分地基于车辆的行进的方向而生成反应区包括当车辆的偏航角度沿左方向时生成沿左方向弯曲的反应区，以及当车辆的偏航角度沿右方向时生成沿右方向弯曲的反应区。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括在生成反应区之后，基于左方向上的最大道路曲率量而调整反应区的右侧。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括在生成反应区之后，基于右方向上的最大道路曲率量而调整反应区的左侧。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括当物体被识别为潜在碰撞危险时生成前方碰撞警告。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括当物体作为潜在碰撞危险时激活车辆的刹车系统。

13.一种用于识别作为针对车辆的潜在碰撞危险的物体的系统，所述系统包括：

具有在车辆的行进的向前方向上延伸的视场的传感器；

全球定位系统；以及

通信地连接到传感器和全球定位系统的电子处理器，所述电子处理器被配置成

检测车辆的行进的向前方向上的物体；

使用全球定位系统确定车辆的位置；

基于预定地图数据来估计与车辆的位置相关联的道路段的曲率量；

基于道路段的曲率量而生成反应区；以及

当物体位于反应区内时将物体识别为潜在碰撞危险。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成：

基于预定地图数据来估计道路段的左道路曲率量和右道路曲率量，以及

生成定义反应区的形状，其取决于道路段的左道路曲率量并且取决于道路段的右道路曲率量。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成估计指示在左方向上的最大道路曲率量的第一值，以及估计指示在右方向上的最大道路曲率量的第二值。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成生成具有基于第一值而生成的右侧的定义反应区的形状。

17.根据权利要求15所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成生成具有基于第二值而生成的左侧的定义反应区的形状。

18.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成：

确定车辆的行进的方向；以及

至少部分地基于车辆的行进的方向而生成反应区。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成：

基于车辆的行进的方向而生成反应区；以及

随后基于道路段的曲率量而调整反应区。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述电子处理器还被配置成：

确定车辆的偏航角度；以及

当车辆的偏航角度沿左方向时生成沿左方向弯曲的反应区，以及当车辆的偏航角度沿右方向时生成沿右方向弯曲的反应区。