CN110194152B - 用于车辆在十字路口处的自主紧急制动系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于车辆在十字路口处的自主紧急制动系统和方法。AEB系统包括车辆动态传感器、环视监测AVM传感器和电子控制单元ECU。车辆动态传感器检测主车辆的行驶速度并将检测到的行驶速度发送到ECU。AVM传感器检测主车辆和外围对象间的距离和相对速度或将主车辆的外围区域的图像发送到ECU。ECU从传感器接收检测信号，确定在主车辆行驶期间在十字路口处在横贯主车辆的行进方向的方向上接近的移动对象的存在与否，若确定存在接近的移动对象，则使用检测到的移动对象检测信息选择检测到的移动对象作为控制对象并警告主车辆的驾驶员与所选的控制对象发生碰撞的可能性高或根据关于与所选的控制对象发生碰撞的可能性的信息执行主车辆的自主紧急制动。

Description

用于车辆在十字路口处的自主紧急制动系统和方法
技术领域
本公开的实施方式涉及用于车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)系统和方法，并且更具体地，涉及识别十字路口处在水平方向上移动的车辆或行人并且通过警告车辆的驾驶员识别到车辆或行人或者通过执行自主紧急制动来增加行驶安全性和稳定性的用于车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)系统和方法。
背景技术
通常，当在车辆行驶期间在车辆的前方区域中检测到诸如主要移动对象(例如，诸如车辆这样的可移动装置)或外部对象(例如，诸如行人这样的移动的人或诸如预制铺路机、护栏和路缘石这样的固定设备)这样的危险障碍物时，自主紧急制动(AEB)系统可以使用检测到的危险障碍物检测信息来确定前方障碍物是控制对象，并且当与危险障碍物碰撞的可能性高时警告驾驶员存在发生碰撞的可能性高的危险情形。如有必要，AEB系统执行自主紧急制动，以防止车辆与任何障碍物碰撞。AEB应用领域最近已增加并且被标准化，使得许多开发商和公司正在对先进的演进的AEB系统进行集中研究，该先进的演进的AEB系统能够以先进的AEB系统与传统AEB系统相比能够在更多的情况下操作的方式扩展用途和效用，并且以先进的AEB系统能够防止车辆与任何障碍物碰撞的方式保证比传统AEB系统更高的安全性和稳定性。
具体地，传统AEB系统可以使用被设计成检测主车辆的前方纵向区域中是否存在外围车辆的前置传感器的融合来识别是否存在外围车辆，并且可以确定识别到的外围车辆(即，前方车辆)的移动，使得传统AEB系统可以集中控制检测到的前方车辆。然而，随着AEB系统已扩展到更多应用，近来已依法开发和建立了先进的安全系统，该先进的安全系统可以警告车辆驾驶员在十字路口处在水平方向上移动的接近的车辆或在十字路口处在水平方向上跑动的行人，或者可以执行自主紧急制动，从而获得车辆安全性和稳定性和更大的用户方便性。因此，用于向在十字路口处在水平方向上移动的危险障碍物分配不同优先级并且从危险障碍物当中选择控制对象的方法很重要。
因此，需要依据传统AEB系统的效用和效率解决传统AEB系统的局限性、确定与在十字路口处在水平方向上移动的接近的障碍物碰撞的可能性并且确定对应障碍物的优先级的技术。
发明内容
因此，本公开的一方面是提供当在十字路口处检测到在横贯车辆行进方向的方向上移动的移动对象时为一个或更多个移动对象分配优先级并且从移动对象当中选择控制对象从而获得增加的车辆驾驶安全性的车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)系统和方法。
本公开的额外方面将在随后的描述中被部分地阐述，并且对于本领域技术人员而言，在理解了说明书后将部分地清楚，或者可以通过本公开的实践而知晓。
根据本公开的一方面，一种自主紧急制动(AEB)系统包括车辆动态传感器、环视监测(AVM)传感器和电子控制单元(ECU)。车辆动态传感器检测主车辆的行驶速度，并且将检测到的行驶速度发送到ECU。AVM传感器检测主车辆和外围对象之间的距离和相对速度，或者将主车辆的外围区域的图像发送到ECU。ECU从传感器接收检测信号，确定在主车辆行驶期间在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的移动对象的存在与否，当确定存在接近的移动对象时使用检测到的移动对象检测信息来选择检测到的移动对象作为控制对象，并且警告主车辆的驾驶员与所选择的控制对象发生碰撞的可能性高，或者根据关于与所选择的控制对象发生碰撞的可能性的信息执行主车辆的自主紧急制动(AEB)。
电子控制单元(ECU)可以主要地通过根据主车辆的行驶速度建立边界来计算与控制对象发生碰撞的可能性，可以辅助地通过估计第二对象的位置来计算与第二对象发生碰撞的可能性，可以将主要计算出的碰撞可能性与辅助计算出的碰撞可能性进行比较，并且可以警告主车辆的驾驶员发生碰撞的可能性高，或者针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性中的较高一个执行自主紧急制动(AEB)。
如果检测到在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个移动对象，则电子控制单元(ECU)可以通过为检测到的移动对象分配不同的优先级而从检测到的移动对象当中选择控制对象，并且可以警告主车辆的驾驶员发生碰撞的可能性高，或者可以根据关于与所选择的控制对象发生碰撞的可能性的信息执行自主紧急制动(AEB)。
电子控制单元(ECU)可以主要地通过根据主车辆行驶速度建立边界来计算与控制对象发生碰撞的可能性，可以辅助地通过估计每个第二对象的位置来计算与一个或更多个第二对象发生碰撞的可能性，可以将主要计算出的碰撞可能性与辅助计算出的碰撞可能性进行比较，可以针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性中的较高一个确定第二对象的优先级，可以从第二对象当中选择控制对象，并且可以警告驾驶员发生碰撞的可能性高，或者可以针对所选择的较高碰撞可能性执行自主紧急制动(AEB)。
电子控制单元(ECU)可以确定相对于主车辆和第二对象的移动方向基于车辆和第二对象的宽度而估计的主车辆尺寸和对方车辆尺寸分别是两个圆的直径，可以从这两个圆当中获取接触十字路口的两条直线，可以不仅相对于两条直线的接触点而且相对于主车辆前表面的宽度的中心点获取这两个圆的直径之和，因此可以产生其直径被设置成这两个圆的直径之和的边界。
电子控制单元(ECU)可以计算主车辆与在主车辆的行进方向位置处的第二对象相遇的特定时间，并且可以估计在相对于主车辆的行进方向的水平方向位置处的第二对象的位置。
附图说明
根据以下结合附图对实施方式的描述，本公开的这些和/或其它方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是例示根据本公开的实施方式的自主紧急制动(AEB)系统的框图。
图2是例示根据本公开的实施方式的自主紧急制动(AEB)方法的流程图。
图3是例示在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的外围车辆的概念图。
图4是例示主要地通过根据主车辆的行驶速度建立边界来确定与在横贯主车辆行进方向的方向上接近的外围车辆发生碰撞的可能性的方法的概念图。
图5是例示辅助地通过估计在横贯主车辆行进方向的方向上接近的每台外围车辆的位置来确定与外围车辆发生碰撞的可能性的方法的概念图。
具体实施方式
根据下文中结合附图描述的实施方式，将清楚地理解本公开的优点和特征以及实现本公开的优点和特征的方法。然而，本公开不限于下面的实施方式，而是可以按各种不同形式来实现。提供这些实施方式只是为了完全公开本公开，并且是为了使本公开所属领域的普通技术人员完全理解本公开的类别。也就是说，本公开只由权利要求书来限定。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同的部件。
下文中，将参照附图描述根据本公开的实施方式的车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)系统和方法。
图1是例示根据本公开的实施方式的自主紧急制动(AEB)系统的框图。
参照图1，AEB系统可以包括车辆动态传感器10、环视监测(AVM)传感器20、电子控制单元30、碰撞警告装置40、制动控制装置50和转向控制装置60。
车辆动态传感器10可以被实现为一个或更多个传感器，例如，车轮速度传感器、加速度传感器、偏航速率传感器、转向角传感器等。车辆动态传感器10可以布置在主车辆的适当位置(例如，车轮、方向盘等)处，使得车辆动态传感器10可以感测主车辆的行驶速度、加速度、偏航角速度、转向角等，并且可以将识别到的信息发送到ECU 30。
环视监测(AVM)传感器20可以被实现为诸如雷达传感器、超声传感器等这样的一个或更多个传感器。AVM传感器20可以包括多个传感器。传感器可以被分别安装在前表面的中心部分、后表面的中心部分和主车辆的角部分处，可以发射相对于每个传感器的前方横向区域的预定角度范围内的电磁波，可以接收被位于主车辆附近的外围对象反射的电磁波，并且可以检测主车辆和每个外围对象之间的角度、距离、相对速度、相对加速度等，使得AVM传感器20的传感器可以将检测到的信息发送到ECU 30。另选地，AVM传感器20也可以被实现为一个或更多个图像传感器，例如，近红外(NIR)相机、远红外线(FIR)相机、CMOS相机(或CCD相机)等。AVM传感器20可以布置在主车辆的挡风玻璃的上端，可以在相对于主车辆的前方横向区域的预定角度和预定距离的范围内感测和投射各种光(例如，红外光、可见光等)，可以获取位于主车辆前方的外部对象的图像，并且可以将所获取的外部对象图像发送到ECU 30。
ECU 30可以包括诸如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)这样的存储器(例如，DB)，可以存储各种控制数据，并且还可以包括诸如CPU这样的处理器，使得ECU 30可以执行各种控制程序。ECU 30可以从车辆动态传感器10和AVM传感器20接收检测信号。ECU 30的各种模块通过基于ECU 30从各种传感器接收到的信息实现存储在存储器中的控制程序的程序指令而与处理器执行的各种功能对应。
当ECU 30在主车辆行驶期间检测到在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个移动对象时，ECU 30可以使用检测到的移动对象检测信息从移动对象当中选择控制对象，可以根据关于与所选择的控制对象发生碰撞的可能性高的信息，警告驾驶员主车辆与所选择的控制对象之间发生碰撞的可能性高，或者可以在必要时执行主车辆的自主紧急制动(AEB)。
具体地，当ECU 30检测到在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个移动对象时，ECU 30可以通过为检测到的移动对象分配优先级而从检测到的移动对象当中选择控制对象，可以根据关于与所选择的控制对象发生碰撞的可能性的信息，警告驾驶员与所选择的控制对象发生碰撞的可能性高，或者可以在必要时执行主车辆的自主紧急制动(AEB)。
更详细地，ECU 30可以包括边界设置模块31、用于估计第二对象的位置的模块32和比较器33。边界设置模块31可以根据主车辆的行驶速度建立边界，可以主要地确定主车辆与从外围车辆当中选择的第二对象之间发生碰撞的可能性是否高。对方车辆位置估计模块32可以辅助地通过估计第二对象的位置来确定与第二对象发生碰撞的可能性是否高。比较器33可以将主要地基于主车辆行驶速度计算出的碰撞可能性与辅助地基于所估计的第二对象的位置计算出的碰撞可能性进行比较。因此，ECU 30可以针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性中的较高一个来警告驾驶员与外围对象发生碰撞的可能性高，或者可以在必要时执行主车辆的自主紧急制动(AEB)。
具体地，ECU 30可以包括边界设置模块31、对方车辆位置估计模块32、比较器33和控制对象选择模块34。边界设置模块31可以在检测到在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个对象时根据主车辆的行驶速度来建立边界，使得边界设置模块31可以主要地确定主车辆与移动对象之间发生碰撞的可能性是否高。对方车辆位置估计模块32可以估计第二对象的位置，并且可以辅助地确定与每个第二对象发生碰撞的可能性是否高。比较器33可以将主要地基于主车辆行驶速度计算出的碰撞可能性与辅助地基于所估计的第二对象的位置计算出的碰撞可能性进行比较。控制对象选择模块34可以针对两个碰撞可能性(主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性)当中的较高一个为第二对象分配不同的优先级，并且可以从具有不同优先级的第二对象当中选择控制对象。因此，ECU 30可以针对与所选择的控制对象发生碰撞的可能性警告驾驶员发生碰撞的可能性高，或者可以在必要时执行主车辆的自主紧急制动(AEB)。
图4是例示通过根据主车辆的行驶速度建立边界来主要地确定与在横贯主车辆行进方向的方向上接近的外围车辆发生碰撞的可能性的方法的概念图。参照图4，当AVM传感器20检测到在主车辆行驶期间在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的第二对象时，主车辆的边界设置模块31可以确定相对于两台车辆(即，第一车辆和第二车辆)的移动方向基于两台车辆的宽度而估计的第一车辆尺寸和第二车辆尺寸分别是两个圆的直径(d0,di)，可以从这两个圆当中获取接触十字路口的两条直线，可以不仅相对于两条直线的接触点而且相对于主车辆前表面的宽度的中心点(A0)获取这两个圆的直径之和(d0+di)，可以由此产生直径被设置成该和(d0+di)的边界。当如图4所表示地示出最后运动矢量的角度θio时，如果满足θio∈[ηio-ξ,ηio+ξ]，则ECU 30可以主要地确定两台车辆之间发生碰撞的可能性高。当执行以上的主要地确定碰撞可能性较高时，需要满足用xio＝xi-xo＝Rx,yio＝yi-yo＝Ry,
Figure BDA0001919961080000061
dio＝di+do,
Figure BDA0001919961080000062
和
Figure BDA0001919961080000063
表示的以下条件。
图5是例示辅助地通过估计在横贯主车辆行进方向的方向上接近的每个第二对象的位置来确定与第二对象发生碰撞的可能性的方法的概念图。参照图5，对方车辆位置估计模块32可以计算主车辆与在主车辆的行进方向(X轴)位置处的第二对象相遇的特定时间，因此可以估计在相对于主车辆的行进方向的水平方向(Y轴)位置处的第二对象的位置。如果所估计的第二对象的位置出现在主车辆的行进路线中，则ECU 30可以辅助地确定主车辆与第二对象之间发生碰撞的可能性高。
碰撞警告装置40可以从ECU 30接收控制信号，并且可以警告驾驶员主车辆与存在于主车辆前方区域中的任何障碍物之间发生碰撞的可能性高。制动控制装置50可以从ECU30接收控制信号，因此可以产生主车辆的制动压力。转向控制装置50可以从ECU 30接收控制信号，因此可以产生方向盘的转向角。
当检测到在十字路口处在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个移动对象时，本公开提供了向移动对象分配不同的优先级并且根据优先级信息从移动对象当中选择控制对象的方法。
下文中，将参照图2描述使用以上提到的系统的主车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)方法。
参照图2，ECU 30可以从车辆动态传感器10和AVM传感器20接收检测信号，可以在检测到在横贯主车辆行进方向的方向上接近的一个或更多个移动对象时根据主车辆的行驶速度建立边界，因此可以主要地确定在主车辆和移动对象之间发生碰撞的可能性是否高(S210)。ECU 30可以估计第二对象的位置，并且可以辅助地确定主车辆和第二对象之间发生碰撞的可能性是否高(S220)。如上所述，已经公开了通过在以上步骤S210和S220中根据主车辆的行驶速度建立边界来确定在主车辆与第二对象之间发生碰撞的可能性是否高的方法以及通过估计第二对象的位置确定碰撞的可能性是否高的方法。
此后，ECU 30可以将主要地基于步骤S210中建立的边界计算出的碰撞可能性与辅助地基于在步骤S220中估计的位置计算出的碰撞可能性进行比较(S230)，并且可以通过针对两个碰撞可能性(即，主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性)中的较高一个为第二对象分配不同的优先级而从第二对象当中选择控制对象(S240)。ECU 30可以基于与所选择的控制对象发生碰撞的可能性警告驾驶员发生碰撞的可能性高，或者可以在必要时执行自主紧急制动(AEB)。
从以上描述中清楚的是，根据本公开的实施方式的车辆在十字路口处的自主紧急制动(AEB)系统和方法可以在十字路口处检测到在横贯主车辆行进方向的方向上接近的移动对象时为一个或更多个移动对象分配优先级，可以基于所分配的优先级信息从移动对象当中选择控制对象，并且可以警告主车辆的驾驶员与所选择的控制对象发生碰撞的可能性高或者执行自主紧急制动，从而提高主车辆的行驶安全性。
虽然已经示出和描述了本公开的几个实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，可以在不脱离本公开的原理和精神的情况下，在这些实施方式中进行改变，本公开的范围由权利要求及其等同物限定。
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2018年2月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0023792的优先权，该韩国专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。

Claims (13)

1.一种自主紧急制动AEB系统，该AEB系统包括：
监测传感器，所述监测传感器被配置为获得用于计算主车辆和外围对象之间的距离以及所述主车辆和所述外围对象的相对速度的检测信息，并且将所述信息发送到电子控制单元ECU；并且
所述电子控制单元ECU被配置为：
从所述监测传感器接收检测信息，
确定在所述主车辆行驶期间在十字路口处在横贯所述主车辆的行进方向的方向上接近的所述外围对象当中是否存在移动对象，
如果确定存在移动对象，则估计所述主车辆与所述移动对象之间发生碰撞的时间TTC，
使用所述检测信息选择所述移动对象作为控制对象，并且
如果所述控制对象与所述主车辆之间的所述TTC低于阈值，则基于所述主车辆和所选择的控制对象之间的所述TTC，警告所述主车辆的驾驶员或者执行所述主车辆的自主紧急制动AEB，
其中，所述ECU被配置为：
根据所述主车辆的行驶速度来建立碰撞边界以主要地确定所述主车辆与所述移动对象之间发生碰撞的可能性是否高，
基于所述检测信息来估计检测到的移动对象的位置以辅助地确定与所述移动对象发生碰撞的可能性是否高，
将主要地基于所述主车辆的行驶速度计算出的碰撞可能性与辅助地基于所估计的移动对象的位置计算出的碰撞可能性进行比较，并且
针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性当中的较高一个来警告所述主车辆的驾驶员或者执行所述主车辆的所述AEB。
2.根据权利要求1所述的自主紧急制动AEB系统，其中，如果确定存在第二移动对象，则所述ECU被配置为：
通过根据所述主车辆的行驶速度建立边界来确定与所述控制对象的第一TTC，
通过估计第二对象的位置来确定与所述第二对象的第二TTC，
将所述第一TTC与所述第二TTC进行比较，并且
针对所述第一TTC和所述第二TTC中的较低一个，警告所述主车辆的驾驶员或者执行自主紧急制动AEB。
3.根据权利要求1所述的自主紧急制动AEB系统，其中，如果确定存在第二对象，则所述ECU被配置为：
确定与所述控制对象的第一TTC，
通过估计每个第二对象的位置来确定与每个第二对象的第二TTC，
将所述第一TTC与每个第二TTC进行比较，
基于所述第二TTC来确定所述第二对象的优先级，
选择所述第二对象当中的具有最低TTC的对象作为所述第二对象当中的控制对象，并且
基于所确定的优先级警告所述驾驶员或者执行自主紧急制动AEB。
4.根据权利要求2所述的自主紧急制动AEB系统，其中，所述电子控制单元ECU被配置为确定所述主车辆与在所述主车辆的行进方向位置处的所述第二对象相遇的特定时间，并且估计在相对于所述主车辆的行进方向的横贯方向位置处的第二对象的位置。
5.一种自主紧急制动AEB方法，该AEB方法包括以下步骤：
检测在主车辆行驶期间在十字路口处在横贯所述主车辆的行进方向的方向上接近所述主车辆的移动对象，
接收所述主车辆的行驶速度、所述主车辆与每个移动对象之间的距离和相对速度或来自多个传感器的外围图像；
基于所述主车辆的行驶速度建立碰撞边界以主要地确定所述主车辆与所述移动对象之间发生碰撞的可能性是否高；
估计检测到的移动对象的位置以辅助地确定与所述移动对象发生碰撞的可能性是否高；
基于所估计的每个移动对象的位置和所述碰撞边界来确定所述主车辆与每个移动对象之间发生碰撞的时间TTC；
将主要地基于所述主车辆的行驶速度计算出的碰撞可能性与辅助地基于所估计的移动对象的位置计算出的碰撞可能性进行比较；以及
针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性当中的较高一个来警告所述主车辆的驾驶员或者执行所述主车辆的自主紧急制动AEB。
6.根据权利要求5所述的自主紧急制动AEB方法，其中，选择移动对象中具有最低TTC的一个移动对象作为控制对象。
7.根据权利要求5所述的自主紧急制动AEB方法，其中，确定所述TTC的步骤包括：
确定所述主车辆与在所述主车辆的行进方向位置处的移动对象相遇的特定时间；以及
估计在相对于所述主车辆的行进方向的横贯方向位置处的每个移动对象的位置。
8.一种自主紧急制动AEB系统，该AEB系统包括：
监测传感器，所述监测传感器被配置为获得用于计算主车辆和移动对象之间的距离以及所述主车辆和所述移动对象的相对速度的检测信息，并且将所述信息发送到电子控制单元ECU；并且
所述ECU被配置为：
确定所述主车辆与每个检测到的在横贯所述主车辆的行进方向的方向上接近所述主车辆的移动对象发生碰撞的时间TTC；
基于所述主车辆的行驶速度建立碰撞边界以主要地确定所述主车辆与所述移动对象之间发生碰撞的可能性是否高；
估计检测到的移动对象的位置以辅助地确定与所述移动对象发生碰撞的可能性是否高；
将主要地基于所述主车辆的行驶速度计算出的碰撞可能性与辅助地基于所估计的移动对象的位置计算出的碰撞可能性进行比较；以及
针对主要计算出的碰撞可能性和辅助计算出的碰撞可能性当中的较高一个来警告所述主车辆的驾驶员或者执行所述主车辆的自主紧急制动AEB。
9.根据权利要求8所述的自主紧急制动AEB系统，其中，如下地确定所述TTC：
基于所述主车辆的行驶速度来建立碰撞边界，
基于所述检测信息来估计检测到的移动对象的位置，并且
基于所估计的对应移动对象的位置和所述碰撞边界来确定与检测到的移动对象中的每个移动对象的所述TTC。
10.根据权利要求8所述的自主紧急制动AEB系统，其中，所述ECU被进一步配置为：相对于控制对象的TTC，基于对应TTC为检测到的移动对象中的每个移动对象分配优先级。
11.根据权利要求8所述的自主紧急制动AEB系统，其中，所述ECU被进一步配置为：
随着所述主车辆接近十字路口，连续地确定所述TTC，并且
如果检测到的其它对象的TTC小于控制对象的TTC，则选择所述其它对象作为新的控制对象。
12.根据权利要求11所述的自主紧急制动AEB系统，其中，所述ECU被进一步配置为：相对于所述新的控制对象的TTC，基于对应TTC为检测到的移动对象中的每个移动对象重新分配优先级。
13.根据权利要求8所述的自主紧急制动AEB系统，其中，所述ECU被配置为：
确定所述主车辆与检测到的在所述主车辆的行进方向位置处的移动对象中的每个移动对象相遇的特定时间，并且
估计检测到的在相对于所述主车辆的行进方向的横贯方向位置处的移动对象中的每个移动对象的位置。
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