CN110194162B - 用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统和方法。本发明涉及一种用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统和方法，其中，该系统包括：前置相机，该前置相机检测显示自己车辆前方的物体的可用空间信息并且将该可用空间信息发送到电子控制单元；以及切入车辆检测单元，该切入车辆检测单元通过使用从所述前置相机输入的所述可用空间信息进行情形分析来选择靠近切入车辆作为控制目标，并且响应于通过使用所选择的控制目标的相对速度计算出的需求加速度而执行减速控制，因此通过使用可用空间信息来将靠近切入车辆的识别时间前移，能够降低ACC(自适应巡航控制)的碰撞风险并且能够增强行驶稳定性。

Description

用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于基于可用空间(free space)信号检测靠近切入车辆(close cut-in vehicle)的系统和方法，并且更具体地，涉及用于基于被配置为通过使靠近切入车辆的识别时间前移来降低ACC(自适应巡航控制)的碰撞风险并且增强行驶稳定性的可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统和方法。
背景技术
通常，ACC是在行驶期间使用传感器检测到的车辆检测信息来选择前方车辆作为控制目标并且通过加速/减速控制自动地控制行驶速度和车辆与车辆的距离(与前方车辆的距离)以大幅地减轻驾驶员的驾驶负担的系统。
然而，由于因前置相机和后置相机的有限视场(FoV)而在如图4中所示地检测靠近切入车辆时存在限制，传统的ACC具有碰撞风险的缺陷。
(被引用的参考文献)
(专利文献)
(专利文献1)美国公开专利公开No.:2016/0260323(2016年9月8日)
(专利文献2)韩国注册专利公开No.:1711964(2017年3月13日)
发明内容
提供本发明以全部或部分地解决以上问题和/或不足中的至少一个或更多个，并且本发明的目的是提供一种用于基于被配置为通过使用前置相机所拍摄的图像中的可用空间使靠近切入车辆的识别时间前移来降低ACC(自适应巡航控制)的碰撞风险并且增强行驶稳定性的可用空间信号检测靠近切入车辆的系统和方法(下文中也被称为“靠近切入车辆检测系统和方法”)。
在本发明的一个总体方面，提供了一种用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统，该系统包括：
前置相机，该前置相机检测显示自己车辆前方的物体的可用空间信息并且将所述可用空间信息发送到电子控制单元；以及
切入车辆检测单元，该切入车辆检测单元通过使用从所述前置相机接收的所述可用空间信息进行的情形分析来选择靠近切入车辆作为控制目标，并且响应于通过使用所选择的控制目标的相对速度计算出的需求加速度而执行前进方向速度控制。
所述切入车辆检测单元可以包括：靠近切入情形分析器，该靠近切入情形分析器从前置相机接收点类型的可用空间信息，对接收到的可用空间信息进行预处理并且将所述点类型的可用空间信息与预定的物体聚集，跟踪聚集的多个物体的点群中的特定点，并且响应于所估计的操作(行进速度和方向)而确定靠近切入情形；靠近切入目标选择器，该靠近切入目标选择器在存在靠近切入情形时选择相关的靠近切入车辆作为控制目标；以及距离控制器，该距离控制器相对于所选择的控制目标自动地控制车辆与车辆的距离。
所述切入车辆情形分析器可以被配置成将可用空间信息中的物体点与预定的物体聚集，从聚集的物体的点群中提取特征值来生成所述物体的坐标，通过跟踪所生成的坐标来估计操作并且响应于所估计的操作而确定靠近切入情形。
所估计的操作可以包括物体的行进速度和方向。
所述特征值可以指示物体的重心和角部。
当所生成的坐标拥有速度时，所述靠近切入情形分析器可以确定相关坐标的物体是车辆。
所述靠近切入情形分析器可以将所述坐标位于距自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形，或者使用所述坐标所拥有的速度来预测下一个坐标位置，并且将所预测的位置位于距自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形。
所述距离控制器可以使用所选择的控制目标的相对速度来计算需求加速度，并且响应于计算出的需求加速度而执行前进方向减速控制。本发明的其它细节被包括在具体实施方式和附图中。
如以上说明的，根据本发明的系统和方法的有利效果在于，通过使用可用空间信息来使靠近切入车辆的识别时间前移，能够降低ACC(自适应巡航控制)的碰撞风险并且能够增强行驶稳定性。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，对于本领域普通技术人员而言，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更清楚，在附图中：
图1是例示应用了根据本发明的示例性实施方式的靠近切入车辆检测方法的ACC系统的整体配置的示意性框图。
图2是例示根据本发明的示例性实施方式的靠近切入车辆检测系统的配置的示意性框图。
图3是例示根据本发明的示例性实施方式的靠近切入车辆检测方法的整体处理的示意性流程图。
图4是例示自己车辆与前方车辆之间的靠近切入情形的示意图。
图5是例示基于可用空间信号的靠近切入情形的示意图。
图6是例示根据本发明的靠近切入车辆检测方法的示意图。
具体实施方式
将参照将连同附图一起详细描述的示例性实施方式来阐明用于实现其的优点、特性和方法。然而，本发明不限于下文中将公开的示例性实施方式，而是可以按许多不同的形式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式，使得本公开将是彻底和完整的，并且将使示例实施方式的构思充分地传达给本领域技术人员。只要可能，将在整个附图和说明书中始终使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
现在，下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的基于可用空间信号的靠近切入车辆检测系统和方法。
图1是例示应用了根据本发明的示例性实施方式的靠近切入车辆检测方法的ACC系统的整体配置的示意性框图。
参照图1，应用了根据示例性实施方式的靠近切入车辆检测方法的ACC系统可以通过包括车辆动态传感器10、ADAS(高级驾驶员辅助系统)传感器20、电子控制单元(ECU)30和速度控制装置40来配置。
作为诸如车轮速度传感器、加速度传感器、横摆率传感器和转向角传感器这样的各种现有技术所公开的传感器的车辆动态传感器10可以被设置在包括(但不限于)自己车辆的车轮和方向盘的适宜位置处，以检测行驶速度、加速度、横摆加速度和转向角并且将检测到的数据发送到电子控制单元30。
作为各种现有技术所公开的传感器的ADAS传感器20可以被设置在车辆的前部中心和角部区域处，以在预定角度的范围内向检测传感器的前侧发射电磁波，并且接收从位于车辆周围区域处的物体反射的电磁波，由此可以检测之后被发送到电子控制单元30的自己车辆与周围物体之间的角度、距离和相对速度。
此外/另选地，诸如FIR(远红外)相机和CMOS(互补型金属氧化物半导体)相机或CCD(电荷耦合器件)相机这样的作为各种现有技术所公开的图像传感器的ADAS传感器20可以被设置在车辆的前玻璃的前端，以在相机前方的预定角度和距离内检测并投射诸如红外线频带和可见光线频带这样的各种频带的光，由此能够获得外部物体的图像并将其发送到电子控制单元30。
车辆的电子控制单元30可以被设置有诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)这样的存储器(DB)，以存储诸如图2中例示的靠近切入车辆检测程序这样的各种控制程序和控制数据，并且还可以附加地包括诸如CPU(中央处理单元)这样的处理装置，以执行各种控制程序。
根据本发明的电子控制单元30可以包括车辆动态接收器31、跟踪会聚部32、切入车辆检测器33、目标选择器34和距离控制器35，从车辆动态传感器10和ADAS传感器20接收检测信号，通过使用传感器检测到的车辆检测信息来选择前方车辆作为控制目标，并且通过加速控制来自动地控制行驶速度和车辆与车辆的距离。
速度控制装置40可以通过接收电子控制单元30的控制信号来执行减速制动操作(ESC，电子稳定性控制)或加速控制操作(EMS)。
图2是例示根据本发明的示例性实施方式的适用于图1的ACC的靠近切入车辆检测系统的配置的示意性框图。
如图2中例示的，根据本发明的示例性实施方式的靠近切入车辆检测系统可以通过包括前置相机100和切入车辆检测单元200来配置。
前置相机100可以被设置在车辆的前表面处，以检测包括相机前方的预定范围内的车道信息的可用空间(即，可供自己车辆行驶的区域)，并且将如图5中例示将物体显示为点的可用空间信息发送到切入车辆检测单元200。
这里，例如，输出类型的可用空间信息可以用64个点形成。此外，一个点可以包括总共24比特，这24比特包括指示至前进方向侧的位置的10比特、指示相对于前进方向的横向方向位置的11比特以及指示车辆、道路边界和其它物体的有形信息的3比特。
此外，为了通过使用切入车辆检测单元200的可用空间信息使在近距离处切入的车辆的识别时间前移来降低ACC系统的碰撞风险并且增强行驶稳定性，可以通过使用从前置相机100接收到的点类型的可用空间信息进行的如图6中例示的情形分析来选择靠近切入车辆作为控制目标，并且可以通过使用所选择的控制目标的相对速度计算需求加速度来实现朝前进方向的减速控制。
更具体地，切入车辆检测单元200可以包括：靠近切入情形分析器210，该靠近切入情形分析器210从前置相机100接收点类型的可用空间信息，对接收到的可用空间信息进行预处理并且将该可用空间信息与预定的物体聚集，跟踪聚集的多个物体的点群中的特定点，并且响应于所估计的操作而确定靠近切入情形；靠近切入目标选择器220，该靠近切入目标选择器220在存在靠近切入情形时选择相关的靠近切入车辆作为控制目标；以及距离控制器230，该距离控制器230相对于所选择的控制目标自动地控制车辆与车辆的距离。所估计的操作可以包括物体的行进速度和方向。
本发明提出了以下的控制方法：通过使用从前置相机100接收到的点类型的可用空间信息(例如，Mobileye的可用空间信号)进行的情形分析来选择靠近切入车辆作为控制目标，并且执行相对于所选择的控制目标的车辆与车辆的距离控制。
下文中，将描述根据本发明的使用如图3中例示地配置的系统基于可用空间的靠近切入车辆检测方法。
参照图3，靠近切入车辆检测单元200可以从前置相机100接收如图5中所示的点类型的可用空间信息(S300)。
接下来，靠近切入车辆检测单元200可以如图6中例示地对从前置相机100接收到的点类型的可用空间信息进行预处理(过滤、噪声去除)(S310)，在预定的物体中聚集(S320)，从聚集的多个(N个，N大于1)物体的点群中提取特征值(例如，重心、物体的中心)以生成可用空间组(云、集合)的坐标(xn,yn)(S330)，通过跟踪所生成的多个目标的坐标(xn,yn)来估计操作(位置、速度)(S340)，响应于所估计的操作来确定靠近切入情形(S350)，并且在存在靠近切入情形(S360的示例)时选择靠近切入车辆作为控制目标(S370)。
在选择控制目标的步骤中所使用的可用空间信息中的点可以包括车辆、道路边界和其它物体的有形信息，但是其分类功能并不准确。
因此，当坐标(xn,yn)拥有速度时，S340的步骤可以确定相关坐标的物体是车辆，并且随后跟踪坐标(xn,yn)。此外，S350的步骤可以将被跟踪的坐标(xn,yn)位于距自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形，或者使用被跟踪的坐标(xn,yn)所拥有的速度来预测下一个坐标位置并且将所预测的位置位于距自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形。
靠近切入车辆检测单元200可以在通过以上提到的控制目标选择步骤选择控制目标之后，使用所选择的控制目标的相对速度来计算需求加速度(S380)，并且响应于计算出的需求加速度来执行前进方向减速控制(S390)。
虽然已经参照以上具体示例详细地描述了根据本发明的上述实施方式，但是这些实施方式旨在仅仅是例示性的，并因此不限制本发明的保护范围。因此，本领域技术人员应该领会的是，可以在不偏离本发明的保护范围的情况下对以上示例进行各种改变、修改和修正。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年2月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0023790的较早的申请日的权益和优先权，该韩国专利申请的内容通过引用方式完整地并入本文中。

Claims (13)

1.一种用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的系统，该系统包括：
前置相机，该前置相机检测将自己车辆前方的物体显示为点的可用空间信息并且将所述可用空间信息发送到切入车辆检测单元；以及
所述切入车辆检测单元，该切入车辆检测单元响应于从所述前置相机接收到的所述可用空间信息而检测靠近切入车辆，其中，所述切入车辆检测单元使用所述可用空间信息中的所述点中的特定点的移动来检测靠近切入车辆，
其中，所述切入车辆检测单元包括靠近切入情形分析器，该靠近切入情形分析器将所述可用空间信息中的所述点与预定的物体聚集，并且响应于通过跟踪聚集的多个物体的点群中的特定点所预测的操作而确定靠近切入情形，
其中，所述靠近切入情形分析器通过从所聚集的点群中提取特征值来生成所述物体的坐标，以便将所述可用空间信息中的点与预定的物体聚集，所述靠近切入情形分析器通过跟踪所生成的所述坐标来预测行进速度和方向，并且所述靠近切入情形分析器响应于所预测的行进速度和方向而确定靠近切入情形。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述切入车辆检测单元还包括靠近切入目标选择器，该靠近切入目标选择器在存在所述靠近切入情形时选择相关的靠近切入车辆作为控制目标。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述切入车辆检测单元还包括距离控制器，该距离控制器相对于所选择的控制目标自动地控制车辆与车辆的距离。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述特征值是所述物体的重心和角部。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，当所生成的所述坐标拥有速度时，所述靠近切入情形分析器将相关坐标的物体确定为车辆。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述靠近切入情形分析器将所述坐标在距所述自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形，或者使用所述坐标所拥有的速度来预测下一个坐标位置并且将所预测的位置在距所述自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形。
7.根据权利要求3所述的系统，其中，所述距离控制器使用所选择的控制目标的相对速度来计算需求加速度，并且响应于计算出的所述需求加速度而执行行驶方向减速控制。
8.一种用于基于可用空间信号来检测靠近切入车辆的方法，该方法包括以下步骤：
从前置相机接收将物体显示为点的可用空间信息；以及
聚集接收到的所述可用空间信息中的点，并且使用点群中的特定点的行进速度和方向来分析靠近切入情形，
其中，在分析所述靠近切入情形的步骤之后，该方法还包括以下步骤：
将所述可用空间信息中的点与预定的物体聚集；
通过从聚集的物体的点群中提取特征值来生成所述物体的坐标；
通过跟踪所生成的所述坐标来预测操作；以及
响应于所预测的操作而确定所述靠近切入情形。
9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当在靠近切入分析步骤中分析出已经产生所述靠近切入情形时，选择靠近切入车辆作为控制目标并且相对于所述控制目标自动地控制车辆与车辆的距离。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述特征值是所述物体的重心和角部。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，分析所述靠近切入情形的步骤还包括以下步骤：当所生成的所述坐标拥有速度时，确定相关坐标的物体是车辆。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，分析所述靠近切入情形的步骤还包括以下步骤：将所述坐标在距自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形，或者使用被跟踪的所述坐标所拥有的速度来预测下一个坐标位置并且将所预测的位置在距所述自己车辆的预定区域内时确定为靠近切入情形。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，自动地控制车辆与车辆的距离的步骤包括以下步骤：使用所选择的控制目标的相对速度来计算需求加速度，并且响应于计算出的所述需求加速度而执行行驶方向减速控制。
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