CN110733498A - 用于车辆前向防撞的控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于车辆前向防撞的控制装置和方法。所述用于车辆前向防撞的控制装置包括：前向物体确定单元，被配置为识别所述车辆前方的物体并确定所识别的物体的属性；档位检测单元，被配置为检测所述车辆的档位；和前向防撞辅助(FCA)控制单元，被配置为最终确定由所述前向物体确定单元根据从所述档位检测单元输入的档位确定的所述物体的属性，并基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。

Description

用于车辆前向防撞的控制装置和方法
相关申请交叉引用
根据35 U.S.C.§119(a),本申请要求于2018年7月3日提交的申请号为10-2018-0076909的韩国专利申请的优先权，其通过全文参考的方式引入本申请中。
技术领域
本公开的实施例涉及一种用于车辆前向防撞的控制装置和方法，更具体地，涉及通过在使用雷达传感器作为单个传感器的FCA系统中反映用于前向防撞辅助(forwardcollision-avoidance assist,FCA)控制的档位信息来确定前向物体属性的一种用于车辆前向防撞的控制装置和方法。
背景技术
通常，车辆是驱动其车轮以将人、货物等从一个地方运送到另一个地方的装置。车辆的示例包括火车以及诸如摩托车的两轮车辆和诸如轿车的四轮车辆。
为了增加近年来利用车辆的用户的安全性和便利性，用于将各种传感器和电子装置与车辆结合的技术得到了加速发展。
具体地，车辆配备有为方便用户操作而开发的提供各种功能的系统(例如，前向防撞辅助(FCA)、智能巡航控制(smart cruise control,SCC)、车道保持辅助(lane keepingassistance,LKA)、自动紧急制动(autonomous emergency braking,AEB)、高速公路驾驶辅助(highway drive assistance,HAD)等)。
同时，在开发这些系统时，已经开发了一种传感器的数量最小化的系统以确保产品竞争力。
特别是在FCA系统的情况下，该系统的开发传统上使用相机和雷达的结合，而该系统最近被开发仅使用诸如雷达或相机等单个传感器而应用于小型车辆。FCA系统也称为自动紧急制动(AEB)系统。
然而，如果所述系统仅配置有单个传感器，则与使用两个或多个传感器配置系统时相比存在更多限制。
传统上，仅使用雷达配置的FCA系统使用雷达的无线电波识别前向物体的存在，并且使用车辆的车轮速度作为基本信息获得车辆相对于前向物体的速度和距离。然而，难以使用车轮速度识别车辆的前/后方向。例如，当车辆向后移动时，物体的属性可能被错误地确定。也就是说，车辆向后移动使得物体的属性从静止物体变为移动物体，这可能导致物体被作为控制目标而确定并对物体执行错误控制，该物体(即控制目标)不是车辆。
前述内容在公开号为10-2018-0066524(2018年6月19日公开)、标题为“车辆及其控制方法”的韩国专利申请中进行了公开。
发明内容
各实施例涉及一种用于车辆前向防撞的控制装置和方法，其能够通过在使用雷达传感器作为单个传感器的FCA系统中反映用于前向防撞辅助(FCA)控制的档位信息来防止在空档情况下错误地确定前向物体的属性。
在一个实施例中，提供了一种用于车辆前向防撞的控制装置，其包括：前向物体确定单元，被配置为识别所述车辆前方的物体并确定所识别的物体的属性；档位检测单元，被配置为检测所述车辆的档位；和前向防撞辅助(FCA)控制单元，被配置为最终确定由所述前向物体确定单元根据从所述档位检测单元输入的档位确定的所述物体的属性，并基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。
所述FCA控制单元可以接收来自所述档位检测单元的当前档位以及由所述前向物体确定单元识别出所述物体时的档位。
当所述前向物体确定单元识别出所述物体并且所述当前档位处于N范围内时，所述FCA控制单元可以根据识别出所述物体时的所述档位最终确定所述物体属性。
当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位处于所述N范围内，所述FCA控制单元可以将所述移动物体的属性改变为静止物体。另一方面，当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位不处于所述N范围内，所述FCA控制单元可以将所述移动物体的属性保持为移动物体。
所述前向物体确定单元可以从用于识别所述车辆前方的物体的雷达传感器以及用于测量所述车辆的车轮速度的车轮速度传感器接收检测值，并通过所述雷达传感器计算所述车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定所述物体属性。
在一个实施例中，提供了一种用于车辆前向防撞的控制方法，其包括：将前向物体确定单元识别的车辆前方的物体的确定结果输入到FCA控制单元；将来自档位检测单元的所述车辆的档位输入到所述FCA控制单元；所述FCA控制单元最终确定由所述前向物体确定单元根据从所述档位检测单元输入的档位识别的所述物体的属性；以及所述FCA控制单元基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。
所述FCA控制单元可以接收来自所述档位检测单元的当前档位以及由所述前向物体确定单元识别出所述物体时的档位。
在最终确定所述物体的属性时，当所述前向物体确定单元识别出所述物体并且所述当前档位处于N范围内时，所述FCA控制单元可以根据识别出所述物体时的所述档位最终确定所述物体属性。
在最终确定所述物体的属性时，当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位处于所述N范围内，所述FCA控制单元可以将所述移动物体的属性改变为静止物体。另一方面，当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位不处于所述N范围内，所述FCA控制单元可以将所述移动物体的属性保持为移动物体。
在输入车辆前方的物体的确定结果时，所述前向物体确定单元可以从用于识别所述车辆前方的物体的雷达传感器以及用于测量所述车辆的车轮速度的车轮速度传感器接收检测值，并通过所述雷达传感器计算所述车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定所述物体属性。
通过以上描述，很显然，根据本发明示例性实施例的用于车辆前向防撞的控制装置和方法是有效的，因为可以防止在空档情况下错误地确定前向物体属性并且防止由于错误地确定物体属性而导致车辆发生故障，因为所述控制装置和方法通过进一步将档位信息反映到通过雷达传感器确定物体属性的结果来最终确定物体属性以便在使用雷达传感器作为单个传感器的FCA系统中进行FCA控制。
因此，根据本发明示例性实施例的用于车辆前向防撞的控制装置和方法是有效的，因为可以提高FCA系统的控制精度并提高用户满意度和产品可靠性。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制装置的框图。
图2是示出根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中参考附图更全面地描述了本发明，其中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为仅限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加全面，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
通过以下参考附图对实施例的描述，本发明的各个优点和特征及其实现方法将变得显而易见。然而，本发明并不限于本文中阐述的实施例，而是可以以许多不同的形式实现。提供本发明实施例可以使本发明的公开内容完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员，因此本发明将在权利要求的范围内进行限定。说明书全文中相同的附图标记表示相同的元件。
除非另外定义，否则应理解，说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本领域技术人员所理解的含义相同。此外，除非明确定义，否则通常使用的字典所定义的术语不应理想化过于正式地进行定义。应当理解，出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中两个或更多个项的任一组合。(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。除非另有特别说明，否则本文所述的术语“包括”、“配置”、“具有”等将被理解为暗示包含所述部件，因而应被解释为包括其它部件，而不是排除任何其它元件。
除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。除非本文中明确定义，否则诸如在常用词典中定义的那些术语的含义应当被解释为与其相关领域的上下文中的含义一致，并且将不以理想化或过于正式的含义来解释。
在相应领域中，传统上，一些示例性实施例的功能块、单元和/或模块可以在附图中示出。本领域普通技术人员应理解，这些块、单元和/或模块通过电子(或光学)电路物理地实施，诸如逻辑电路、分立部件、处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等等。当这些块、单元和/或模块由处理器或类似硬件实施时，可以使用软件(例如，代码)对它们进行编程和控制，以执行本文中所讨论的各种功能。可选地，每个块、单元和/或模块可以由专用硬件来实施，或者作为执行某些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程处理器和相关电路)的组合来实施。在不脱离本发明构思范围的情况下，一些示例性实施例的每个块、单元和/或模块可以在物理上分成两个或更多个交互和分立块、单元和/或模块。此外，在不脱离本发明构思范围的情况下，一些示例性实施例的块、单元和/或模块可以在物理上组合成更复杂的块、单元和/或模块。
在下文中，将通过实施例的各种示例参考附图在以下描述用于车辆前向防撞的控制装置和方法。应当注意，附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和方便描述，可能夸大线条的粗细或部件的尺寸。
此外，本文中使用的术语是考虑到本发明的功能而定义的术语，并且可以根据用户或操作者的意图或实践而改变。因此，这些术语应基于本文中阐述的总体公开内容来定义。
图1是示出根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制装置的框图。以下将参考附图描述用于车辆前向防撞的控制装置。
如图1中所示，根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制装置包括前向传感器单元10、前向物体确定单元20、档位检测单元30和前向防撞辅助(FCA)控制单元40。
首先，本实施例涉及仅有雷达的FCA系统。换言之，本实施例旨在确定FCA系统中的物体属性，所述FCA系统仅使用雷达传感器12作为前向传感器来识别前向物体，通过预先安装在车辆上的车轮速度传感器14确定车辆相对于所识别的物体的速度和距离，以便在发生碰撞危险时通过警告信息、警告声等将危险通知给驾驶员，并在必要时启动制动器以减少损坏。
前向传感器单元10包括雷达传感器12。在本实施例中，前向传感器单元10被示出为包括图1中的车轮速度传感器14，因为通过雷达传感器12和车轮速度传感器14检测到的值确定车辆前方检测到的物体的属性。然而，车轮速度传感器14可以是预先安装在车辆上的单独传感器。也就是说，车轮速度传感器14可以包括在用于提供车辆信号信息的传感器装置中。
前向物体确定单元20识别车辆前方的物体并确定所识别的物体的属性。也就是说，前向物体确定单元20可以从用于识别车辆前方的物体的雷达传感器12和用于测量车辆的车轮速度的车轮速度传感器14接收检测值，并通过雷达传感器12计算车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定物体属性。
在这种情况下，车轮速度传感器14可以仅检测车辆的车轮速度，而不确定车辆车轮的前/后方向。因此，在本实施例中，前向物体检测单元20可以基于档位检测单元30检测到的车辆档位信息来确定所识别的物体的属性。
档位检测单元30检测车辆的档位。档位检测单元30可以检测车辆的当前档位以及前向物体确定单元20识别出物体时的档位，以便将它们提供给FCA控制单元40。
例如，在车辆的当前档位处于N范围(空档范围)的状态下，当车辆在斜坡上向后推动时，静止物体可能由于车轮速度传感器14检测到的车轮速度而被错误地确定为移动物体，从而导致FCA控制被错误地执行。
因此，在本实施例中，前向物体确定单元20通过雷达传感器12识别车辆前方的物体，通过车轮速度传感器14确定所识别的物体的属性，并将车辆的档位信息反映到所确定的属性以最终确定物体的属性。
如上所述，FCA控制单元40可以在最终确定由前向物体确定单元20根据从档位检测单元30输入的档位确定的物体的属性之后执行FCA控制，并且基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。
在本实施例中，FCA控制单元40可以从档位检测单元30接收车辆的当前档位以及由前向物体确定单元20识别出物体时的档位，如上所述。也就是说，FCA控制单元40可以根据当前档位以及识别出物体时的档位最终确定所识别的物体的属性。
在本实施例中，当前向物体确定单元20识别出物体时，FCA控制单元40检查当前档位是否处于N范围内。在这种情况下，在当前档位处于N范围内时，FCA控制单元40可以根据识别出物体时的档位最终确定物体属性。这是为了防止当前档位处于N范围内时物体的属性被错误地识别。
更具体地，当前向物体确定单元20识别的物体的属性是移动物体时，当前档位处于N范围内，并且识别出移动物体时的档位处于N范围内，FCA控制单元40可以将移动物体的属性改变为静止物体，并最终确定物体属性。另一方面，当前向物体确定单元20识别的物体的属性是移动物体时，当前档位处于N范围内，并且识别出移动物体时的档位不处于N范围内，FCA控制单元40可以将移动物体的属性保持为移动物体，并最终确定物体属性。
在本实施例中，当在车辆前方识别出移动物体时，在当前档位处于N范围内时存在移动物体的属性被错误识别的可能性。因此，进一步检查识别出移动物体时的档位。
换言之，当识别出移动物体时的档位不处于N范围内时，即使当前档位处于N范围内，FCA控制单元40也可以确定物体属性被正确确定，从而保持物体属性以执行FCA控制。当识别出移动物体时的档位处于N范围内时，FCA控制单元40确定，当车辆在空档情况下向后移动时，静止物体的属性变为移动物体，即，不是FCA控制目标的静止物体被错误识别为FCA控制目标的移动物体(例如，另一车辆)。因此，FCA控制单元40改变移动物体的属性以执行FCA控制。
在本实施例中，描述了FCA控制单元40检查由前向物体确定单元20识别的物体的属性是否是移动物体，然后检查车辆的当前档位。然而，FCA控制单元40可以检查车辆的当前档位，然后检查由前向物体确定单元20识别的物体的属性是否是移动物体。本发明不限于上述顺序。
图2是示出根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制方法的流程图。以下将参考附图描述用于车辆前向防撞的控制方法。
如图2所示，根据本发明实施例的用于车辆前向防撞的控制方法包括将前向物体确定单元20识别的车辆前方的物体的确定结果输入到FCA控制单元40(S10)。
在这种情况下，前向物体确定单元20识别车辆前方的物体并确定所识别的物体的属性。也就是说，前向物体确定单元20可以从用于识别车辆前方的物体的雷达传感器12和用于测量车辆的车轮速度的车轮速度传感器14接收检测值，并通过雷达传感器12计算车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定物体属性。
接下来，FCA控制单元40检查在步骤S10中由前向物体确定单元20识别的物体的属性是否是移动物体(S20)。
在这种情况下，当前向物体确定单元20识别的物体的属性不是移动物体时，即，当它是静止物体时，FCA控制单元40可以将所识别的物体的属性保持为静止物体并最终确定物体属性(S50)。然而，在本实施例中，当前向物体确定单元20识别的物体的属性是静止物体时，也可以省略最终确定物体属性的步骤，因为无论档位如何它都是静止物体。
另一方面，当在步骤S20中检查出由前向物体确定单元20识别的物体的属性是移动物体时，FCA控制单元40检查当前档位是否处于N范围内(S30)。
当在步骤S30中检查出当前档位处于N范围内时，FCA控制单元40检查由前向物体确定单元20识别出物体时的档位是否处于N范围内(S40)。
在这种情况下，FCA控制单元40可以接收来自档位检测单元30的车辆当前档位以及由前向物体确定单元20识别出物体时的档位。也就是说，在本实施例中，FCA控制单元40可以根据当前档位以及识别出物体时的档位最终确定所识别的物体的属性。在本实施例中，当前向物体确定单元20识别出物体时，FCA控制单元40检查当前档位是否处于N范围内。在当前档位处于N范围内时，FCA控制单元40可以根据识别出物体时的档位最终确定物体属性。这是为了防止在当前档位处于N范围内时错误地识别物体的属性。
总之，当在步骤S20中检查出由前向物体确定单元20识别的物体的属性是移动物体时，在步骤S30中检查出当前档位处于N范围内，并且在步骤S40中检查出识别出移动物体时的档位处于N范围内，FCA控制单元40将移动物体的属性改变为静止物体，并最终确定物体属性(S50)。
也就是说，识别出移动物体时的档位处于N范围内时，FCA控制单元40确定当车辆在空档情况下向后移动时，静止物体的属性改变为移动物体，即，不是FCA控制目标的静止物体被错误地识别为作为FCA控制目标的移动物体(例如，另一车辆)。因此，FCA控制单元40可以改变移动物体的属性以执行FCA控制。
另一方面，当在步骤S20中检查出由前向物体确定单元20识别的物体的属性是移动物体时，在步骤S30中检查出当前档位处于N范围内，并在步骤S40中检查出识别出移动物体时的档位不处于N范围内，FCA控制单元40可以将移动物体的属性保持为移动物体，并最终确定物体属性(S60)。
在本实施例中，当在车辆前方识别出移动物体时，在当前档位处于N范围内存在移动物体的属性时被错误识别的可能性。因此，进一步检查识别出移动物体时的档位。
换言之，即使在步骤S30中检查出当前档位不处于N范围内或者在步骤S30中检查出当前档位处于N范围内，当在步骤S40中确定出识别出移动物体时的档位不在N范围内，FCA控制单元40可以确定物体属性被正确确定，从而将物体属性保持为移动物体以执行FCA控制。
在本实施例中，当由前向物体确定单元20识别出物体时的档位不处于N范围内时，可以保持由前方物体确定单元20识别的物体的属性而无论当前档位如何。另外，即使当前档位不处于N范围内，也可以保持由前向物体确定单元20识别的物体的属性，而不管由前向物体确定单元20识别出物体的时间。
同时，尽管在本实施例中将FCA系统描述为示例，但是本发明也可以应用于为方便用户操作而开发的各种系统(例如，智能巡航控制(SCC)、车道保持辅助(LKA)、自动紧急制动(AEB)、高速公路驾驶辅助(HAD)等。
如上所述，根据本发明示例性实施例的用于车辆前向防撞的控制装置和方法是有效的，因为可以防止在空档情况下错误地确定前向物体属性并且防止由于错误地确定物体属性而导致车辆发生故障，因为所述控制装置和方法通过进一步将档位信息反映到通过雷达传感器确定物体属性的结果来最终确定物体属性以便在使用雷达传感器作为单个传感器的FCA系统中进行FCA控制。
因此，根据本发明示例性实施例的用于车辆前向防撞的控制装置和方法是有效的，因为可以提高FCA系统的控制精度并提高用户满意度和产品可靠性。
虽然以上已经描述了各种实施例，但是本领域技术人员应理解，所描述的实施例仅是示例性的。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种修改和其它等同实施例。
因此，本发明的真正技术保护范围应由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆前向防撞的控制装置，包括：
前向物体确定单元，被配置为识别所述车辆前方的物体并确定所识别的物体的属性；
档位检测单元，被配置为检测所述车辆的档位；和
前向防撞辅助(FCA)控制单元，被配置为最终确定由所述前向物体确定单元根据从所述档位检测单元输入的档位确定的所述物体的属性，并基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述FCA控制单元接收来自所述档位检测单元的当前档位以及由所述前向物体确定单元识别出所述物体时的档位。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，当所述前向物体确定单元识别出所述物体并且所述当前档位处于N范围内时，所述FCA控制单元根据识别出所述物体时的所述档位最终确定所述物体属性。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位处于所述N范围内，所述FCA控制单元将所述移动物体的属性改变为静止物体，而当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位不处于所述N范围内，所述FCA控制单元将所述移动物体的属性保持为移动物体。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述前向物体确定单元从用于识别所述车辆前方的物体的雷达传感器以及用于测量所述车辆的车轮速度的车轮速度传感器接收检测值，并通过所述雷达传感器计算所述车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定所述物体属性。
6.一种用于车辆前向防撞的控制方法，包括：
将前向物体确定单元识别的车辆前方的物体的确定结果输入到FCA控制单元；
将来自档位检测单元的所述车辆的档位输入到所述FCA控制单元；
所述FCA控制单元最终确定由所述前向物体确定单元根据从所述档位检测单元输入的档位识别的所述物体的属性；以及
所述FCA控制单元基于最终确定的物体属性设置FCA控制范围。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，所述FCA控制单元接收来自所述档位检测单元的当前档位以及由所述前向物体确定单元识别出所述物体时的档位。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，在最终确定所述物体的属性时，当所述前向物体确定单元识别出所述物体并且所述当前档位处于N范围内时，所述FCA控制单元根据识别出所述物体时的所述档位最终确定所述物体属性。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，在最终确定所述物体的属性时，当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位处于所述N范围内，所述FCA控制单元将所述移动物体的属性改变为静止物体，而当由所述前向物体确定单元识别出的所述物体属性是移动物体时，所述当前档位处于所述N范围内，并且识别出所述移动物体时的档位不处于所述N范围内，所述FCA控制单元将所述移动物体的属性保持为移动物体。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在输入车辆前方的物体的确定结果时，所述前向物体确定单元从用于识别所述车辆前方的物体的雷达传感器以及用于测量所述车辆的车轮速度的车轮速度传感器接收检测值，并通过所述雷达传感器计算所述车辆相对于所识别的物体的速度和距离以基于所述速度和距离确定所述物体属性。
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