CN115431962A - 用于避免碰撞的横向移动系统 - Google Patents

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CN115431962A CN202210620974.4A CN202210620974A CN115431962A CN 115431962 A CN115431962 A CN 115431962A CN 202210620974 A CN202210620974 A CN 202210620974A CN 115431962 A CN115431962 A CN 115431962A
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Abstract

本发明涉及自动车辆系统或驾驶员辅助系统，其检测车辆前方的对象，判断情形是否要求用于避免碰撞的横向移动系统的操作，确定横向移动的方向，并执行横向移动。

Description

用于避免碰撞的横向移动系统
背景技术
自动驾驶系统(autonomous driving system)或驾驶员辅助系统(driverassistance system)是指车辆在无驾驶员干预的情形下自行驾驶的系统，或者干预驾驶员驾驶以辅助驾驶的系统。这种自动驾驶系统或驾驶员辅助系统通过监测前方视图来检测对象，基于感测结果来判断情形，并且基于对情形的判断来控制车辆行为。例如，安装在车辆上的传感器设备可检测前方对象并感知车道标线。此后，安装在车辆上的处理器来判断情形是否需要由自动驾驶系统或驾驶员辅助系统来控制车辆行为。此外，安装在车辆上的处理器确定控制车辆行为的方法，并向执行车辆行为控制的其他设备(例如，制动器、方向盘等)输出控制命令。
另一方面，能够避免与前方对象碰撞的系统通常包括自动紧急制动(autonomousemergency brake，AEB)、前方车辆碰撞缓解系统(forward vehicle collisionmitigation system，FVCMS)、行人检测和碰撞缓解系统(pedestrian detection andcollision mitigation system，PDCMS)等。
发明内容
本发明涉及一种自动驾驶车辆系统或驾驶员辅助系统，更具体地，涉及一种用于对行驶车辆前方对象进行检测、对状况是否需要横向移动系统的操作以避免碰撞进行判断、对横向移动的方向进行确定以及执行横向移动的系统。
上文提到的AEB系统、FVCMS和PDCMS旨在避免与前方对象碰撞，但不考虑与该对象碰撞的风险水平。也就是说，当判断有可能与前方对象发生碰撞时，AEB系统激活制动器，但不考虑碰撞可能性的级别。当判断有可能与对象发生碰撞时，FVCMS或PDCMS也会激活转向或制动，但不考虑碰撞可能性的级别。
本发明的一个目的是提供一种自动驾驶系统或驾驶员辅助系统，与AEB系统、FVCMS和PDCMS不同，该自动驾驶系统或驾驶员辅助系统能够通过判断与前方对象碰撞的风险或可能性水平，仅通过转向操纵来避免与前方对象的碰撞。
本发明提供一种用于避免碰撞的横向移动系统，该系统包括多个传感器，其检测前方对象；处理器，其基于关于检测到的前方对象的信息判断系统的操作条件确定横向移动的方向，并且基于所确定的横向移动方向输出横向移动命令；以及致动器，其在接收到横向移动命令时执行车辆的横向移动。
操作条件包括横向速度条件，当对象的横向速度低于预定速度时满足对象的横向速度条件。
当车辆速度高于最大速度时，处理器输出命令以控制车辆减速，使得车辆速度等于或低于最大速度。
车辆包括第一类型和第二类型，在第一类型中，系统在没有驾驶员触发的情况下自动启动，在第二类型中，系统基于驾驶员的触发来启动。
操作条件包括车辆速度条件，当车辆移动速度等于或高于最小速度且等于或低于最大速度时满足车辆速度条件，其中，在第二类型中设定的最大速度高于在第一类型中设定的最大速度。
第一类型的车辆的处理器基于以下项中的至少一项来确定横向移动的方向：将操作方向确定为从感测对象到左车道标线和右车道标线的距离中具有较大距离的方向；当检测到除了目标对象之外的另一对象时，将操作方向确定为不存在另一对象的方向；将操作方向确定为远离中心标线的方向；当检测到除了目标对象之外的另一移动对象时，将操作方向确定为远离另一移动对象的方向的方向；以及将操作方向确定为朝向低速行驶车道的方向。
第二类型的车辆的处理器仅基于驾驶员的转向操纵方向来确定横向移动方向。
第一类型的车辆的处理器输出横向移动命令，以将横向移动限制在不越过车道标线的有限范围内，并且，当没有车道标线时，输出横向移动命令以将横向移动控制为小于预定移动量。
处理器的状态包括系统关闭状态、系统待机状态和系统激活状态中的至少一种。
根据本发明，当判断与前方对象碰撞的风险或可能性时，可通过在碰撞风险或可能性较低时仅生成车辆的横向移动来避免与该对象的碰撞。
此外，根据本发明，仅当碰撞的风险或可能性较低时才对车辆进行控制，并且控制会生成车辆的横向移动，从而能够仅用最少的车辆控制来避免与对象的碰撞。
附图说明
图1是示出根据本发明的车辆组件的框图。
图2是示出根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的操作的框图。
图3是示出根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件的视图。
图4是用于描述根据本发明的重叠条件的视图。
图5是用于描述根据本发明的车辆速度条件的视图。
图6是用于描述根据本发明的超车空间条件的视图。
图7是用于描述根据本发明的对象的横向速度条件的视图。
图8是用于描述根据本发明的操作方向确定的视图。
图9是用于描述根据本发明的横向移动操作的视图。
图10是用于描述用于避免碰撞的两种类型的横向移动系统的视图。
图11是用于描述根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的状态改变的框图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，使本发明所属领域的技术人员可容易地实施本发明。本发明可以不同的各种形式实施，并且不限于本文所描述的实施方式。
为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部件，并且在整个说明书中对于相同或类似的组件使用相同的参考号。
在整个说明书中，当一个部件被称为“连接”到另一个部件时，包括这些部件“直接连接”的情况以及这些部件通过它们之间的另一个元件“电连接”的情况。此外，当一个部件被称为“包括”一个组件时，意指该部件可进一步包括其他组件，而不是排除其他组件，除非另有说明。当一个部件被称为在另一个部件“上”(over)时，该部件可直接在另一个部件上方，或者也可在两者之间包括其他部件。相反，当一个部件在另一个部件的“正上方”(directly over)时，两者之间不涉及其他部件。
诸如第一、第二和第三等术语用于描述各种部件、组件、区域、层和/或区段，但不限于此。这些术语仅用于将一个部件、组件、区域、层或区段与其他部件、组件、区域、层或区段区分开来。因此，第一部件、组件、区域、层或区段可称为第二部件、组件、区域、层或区段，只要它们不偏离本发明的范围。
本文所使用的术语仅用于指代特定实施方式，并且不旨在限制本发明。本文所使用的单数形式也包括复数形式，除非短语明确表示相反情形。说明书中使用的术语“包括”旨在指定特定特性、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件，而不旨在排除另一特性、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或添加。
表示相对空间的术语，诸如“下方”、“上方”等，可用于更容易地描述如图所示的一个部件与另一个部件的关系。这些术语旨在包括使用中的装置的其他含义或操作以及附图中的含义。例如，如果附图中的装置被翻转，则一些被描述为在其他部件“下方”的部件被描述为在其他部件“上方”。因此，说明性术语“下方”包括上、下方向两者。该装置可旋转90度或以另一角度旋转，并且相应地理解指示相对空间的术语。
除非另有定义，否则本文所使用的包括技术和科学术语在内的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的那些术语相同的含义。词典中定义的常用术语进一步理解为具有与相关技术文献和本发明内容一致的含义，并且不被理解为具有理想的或非常正式的含义，除非是如此定义的。
下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，使得本发明所属领域的技术人员可容易地实施本发明。本发明可以彼此不同的各种形式实施，并且不限于本文所描述的实施方式。
图1是示出根据本发明的车辆组件的框图。
图1示出能够感测车辆前方和周围环境，或与车辆前方和周围环境通信的传感器11至15、从传感器11至15接收感测数据并判断情形的处理器20，以及在从处理器20接收到控制命令时执行车辆行为控制的控制器31至37。
相机传感器11是感测通过镜头拍摄的被摄体的图像、处理感测出的图像并输出处理后的图像数据的装置。相机传感器11可包括图像传感器和图像处理器。这样的相机传感器11可感测前方视图、侧方视图和后方视图。为此，可在车辆中安装多个相机传感器11。
激光雷达传感器12可由激光传输模块、激光检测模块、信号采集和处理模块(例如，处理器)和数据传输模块组成，并且激光光源的波长范围为250nm至11μm，或者可使用波长可调的激光光源。此外，激光雷达传感器12通过信号调制方法，即，飞行时间(TOF)方法和相移方法，进行分类。激光雷达传感器12通常用于感测车辆的前方区域。激光雷达传感器12位于车辆的内部前方，具体来说在挡风玻璃下，或者安装在车辆的外部前方，具体来说在车辆的格栅内，并且发射和接收激光。然而，激光雷达传感器12不限于此，可安装在其他位置处，并且可感测车辆的其他区域(侧方区域或后方区域)。
雷达传感器13是利用电磁波测量到对象的距离、速度和角度的传感器装置。雷达装置可采用调频载波(FMCW)方法或脉冲载波方法，并且可在30度水平范围内检测前方150m处的对象。雷达传感器13使用77GHz频段的雷达或其他适当频段，并且感测车辆的前方、后方和侧方区域。由雷达传感器13获取的信息可用于诸如自适应巡航控制(ACC)等ADAS技术。
GPS传感器14是能够检测位置和测量车辆速度以及与卫星通信的时间的装置。具体地，GPS传感器14是测量从卫星发射的无线电波的延迟时间并根据到轨道的距离获得当前位置的装置。
V2X传感器15是执行车辆到车辆通信(V2V)、车辆到基础设施通信(V2I)和车辆到移动设备通信(V2M)的装置。V2X传感器15可包括能够发射和接收射频的收发器。V2X通信的示例可包括诸如4G/LTE、5G、Wi-Fi、蓝牙等无线通信方法。V2X传感器15可接收诸如其他车辆的位置、移动速度等信息，例如可接收诸如交通拥堵、前方发生或未发生事故等交通信息，并且可接收诸如视频流、音乐流、新闻等娱乐信息。
处理器20是处理从传感器11至15接收的感测数据的装置。例如，处理器20可为微控制器单元(MCU)。当传感器11至15检测到前方对象时，根据本发明的处理器20可在接收到感测数据时判断情形是否需要控制车辆行为。此外，处理器20可确定控制车辆行为的方法。受控车辆行为可包括移动方向，更具体地，可包括向右移动或向左移动。此外，处理器20可向执行车辆行为控制的控制器31至37输出控制命令。根据本发明的处理器20不仅可判断与前方对象碰撞的可能性，还可判断碰撞可能性是高还是低，并且，可以判断在碰撞可能性低时的情形需要控制车辆行为。因此，能够通过仅发生车辆的横向移动来避免与对象的碰撞，并且，由于仅发生车辆的横向移动，因此可仅通过最小的车辆控制来避免与对象的碰撞。
控制器可包括驾驶员警告控制器31、前照灯控制器32、车辆姿态控制器33、转向控制器34、发动机控制器35、悬架控制器36、制动控制器37等。
驾驶员警告控制器31可生成音频、视频或触觉警告信号，以警告驾驶员特定的危险情况。例如，驾驶员警告控制器31可使用车辆的声音系统输出警告声音。或者，驾驶员警告控制器31可通过HUD显示器或侧视镜显示器来输出警告消息，以显示警告消息。或者，驾驶员警告控制器31可操作安装在方向盘中的振动电机，以生成警告振动。
前照灯控制器32可控制位于车辆前部的前照灯，以确保驾驶员在夜间看到车辆前方。例如，前照灯控制器32执行远光控制、近光控制、左右辅助灯控制、自适应前照灯控制等。
车辆姿态控制器33被称为车辆动态控制(VDC)或电子稳定控制(ESC)，并且可执行控制，当车辆行为由于驾驶员的紧急转向操纵或路面状况而突然失稳时，电子装置通过该控制进行干预以校正车辆行为。例如，当传感器(诸如车轮转速传感器、转向角传感器、横摆率传感器和气缸压力传感器)通过感测方向盘操纵而感测到方向盘和车轮的驱动方向之间的不匹配时，车辆姿态控制器33使用防抱死制动系统(ABS)等来执行分配各个车轮的制动力的控制。
转向控制器34控制驱动方向盘的电机驱动动力转向系统(MPDS)。例如，当预计车辆将发生碰撞时，转向控制器34控制车辆在一个方向上转向，以避免碰撞或使损坏最小化。
当处理器20从氧传感器、气流传感器和歧管绝对压力传感器接收数据时，发动机控制器35根据来自处理器20的控制命令执行控制喷射器、节气门、火花塞等的配置的任务。
悬架控制器36是执行基于电机的主动悬架控制的装置。具体而言，悬架控制器36可变地控制减震器的阻尼力，以在正常驾驶期间提供软乘坐，在高速驾驶和姿势改变期间提供硬乘坐，从而确保乘坐舒适性和驾驶稳定性。此外，除了阻尼力控制之外，悬架控制器36还可执行车辆高度控制、姿态控制等。
制动控制器37控制车辆制动器的操作和不操作，并且控制制动踏板力。例如，当预料到前方碰撞时，制动控制器37根据ECU 320的控制命令自动操作紧急制动器，而不管驾驶员是否操作制动器。此外，制动控制器37可通过生成横向制动控制来控制车辆的横向移动。例如，当制动控制器37仅在左轮上生成制动力时，车辆可向左移动，而当仅在右轮上生成制动力时，车辆可向右移动。
另一方面，根据参考附图的详细描述，传感器、处理器和控制器分别被描述为独立组件，但应当理解，本发明不限于此。两个或多个传感器可集成到一个传感器中，两个或多个传感器可相互作用，两个或多个传感器和处理器可集成到一个装置中，两个或多个控制器可集成到一个控制器中，两个或多个控制器可相互作用，以及两个或多个控制器和处理器可集成到一个装置中。
图2是示出用于避免碰撞的横向移动系统的操作的框图。
图2示出用于避免碰撞的横向移动系统可被配置为检测前方对象(210)。例如，用于避免碰撞的横向移动系统可包括多个传感器。多个传感器可包括例如对应于上文所述的相机传感器、激光雷达传感器、雷达传感器、GPS传感器、V2X等。前方对象可包括移动对象，诸如人、汽车、骑自行车的人等，以及静止对象，诸如停放的汽车、落石、路标等。
图2示出用于避免碰撞的横向移动系统被配置为判断操作条件(220)。例如，用于避免碰撞的横向移动系统可包括处理器。如上所述，处理器可接收由检测前方对象的多个传感器获得的感测数据，并基于接收到的感测数据判断操作条件。这将参考图2和图3进行描述。
图3是用于描述根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件的视图。根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件可包括重叠条件、车辆速度条件、超车空间条件和对象横向速度条件中的至少一种。
具体而言，重叠条件是当车辆和对象的横向重叠相对于车辆的横向长度(总宽度)的比率等于或大于最小比率时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。此外，车辆速度条件是当车辆移动速度等于或高于最小速度并且等于或低于最大速度时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。此外，超车空间条件是当对象到车道标线的距离大于车辆的横向长度时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。此外，对象的横向速度条件是当对象的横向速度低于预定速度时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。在一个示例中，最小比率、最小速度、最大速度、预定速度可由车辆制造商预设，或者可基于例如实验、测试或通过机器学习的驾驶数据。
首先，将参考图4来描述重叠条件。
图4是用于描述根据本发明的重叠条件的视图。图4示出了车辆410和对象420。车辆的横向长度411可称为总宽度。如上所述，重叠条件是当车辆410和对象420的横向重叠430相对于车辆的横向长度411的比率等于或大于最小比值时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。也就是说，该比率可以是通过以车辆的横向长度411作为分母、以横向重叠430作为分子而获得的值。例如，最小份额可以为10％。本发明建议的重叠条件是为了防止不必要的或过度的横向移动控制。例如，当最小比率设定的较低或设定为0％时，仅仅存在前方对象就会生成横向移动控制，从而影响乘员的驾驶便利性。然而，如在本发明中，通过设定最小比率以满足重叠条件，可防止过度的横向移动控制。
将参考图5来描述根据本发明的车辆速度条件。
图5是用于描述根据本发明的车辆速度条件的视图。如上所述，车辆速度条件是当车辆移动速度等于或高于最小速度且等于或低于最大速度时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。具体而言，车辆速度条件可包括低速条件和高速条件。低速条件下的最小速度可以等于或低于12米/秒，并且低速条件下的最大速度可以等于或高于13米/秒。此外，最小速度和最大速度之间的差值可等于或高于5.5米/秒。因此，当车辆速度在最小速度(例如10米/秒)和最大速度(例如16米/秒)之间时，可确定满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。高速条件下的最小速度可以等于或低于17米/秒，并且高速条件下的最大速度可以等于或高于20米/秒。同样，最小速度和最大速度之间的差值可等于或高于5.5米/秒。因此，当车辆速度在最小速度(例如15米/秒)和最大速度(例如21米/秒)之间时，可确定满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。例如，低速条件可应用于市内驾驶情况。高速条件可应用于高速公路驾驶或郊区驾驶情况。如在本发明中，可通过设定最小速度来防止不必要的横向移动控制。这是因为当车辆以低于最小速度的速度行驶时，碰撞损坏的可能性较低，并且对象(例如行人或其他车辆)主动避免碰撞的可能性较高。此外，可通过如本发明中这样设定最大速度来激活更高级别的其他驾驶员辅助系统。本发明中提出的用于避免碰撞的横向移动系统旨在通过转向而不执行车辆的减速制动来实现移动以经过对象，并且是为了在用于实施制动的其他驾驶员辅助系统(例如AEB、FVCMS、PDCMS等)被实施之前，以最小的控制来实现自主/半自动驾驶。因此，当车辆以高于最大速度的速度行驶时，旨在更主动控制的驾驶员辅助系统可在不执行横向移动控制的情形下被激活。
另一方面，当车辆速度高于最大速度时，可进一步执行减速控制以将车辆速度降低到最大速度以下。例如，根据这种条件，当车辆速度高于最大速度时，根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统原则上不工作。然而，当通过从车辆速度中减去最大速度获得的值等于或小于预定值时，可执行减速控制以将车辆速度降低到最大速度以下。例如，当根据速度条件的最大速度为13米/秒，预定值为5米/秒，并且车辆速度为17米/秒时，可执行减速控制，以将车辆速度降低到13米/秒以下。通过这样的减速控制，可通过激活根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统来进一步提高自主/半自动驾驶的自由度。
将参考图6来描述根据本发明的超车空间条件。
图6是用于描述根据本发明的超车空间条件的视图。图6示出了车辆510、对象520和两条车道标线550。车道标线550是指限定车辆510的行驶车道的右线和左线。如上所述，超车空间条件是/表示当从对象540到车道标线550的距离大于车辆510的横向长度511时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。当检测到碰撞风险时，根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统旨在仅通过转向，以最小的主动控制来避免碰撞并超越对象以保持驾驶，而同时防止与其他车辆或道路地形特征的二次碰撞，这与执行涉及制动的控制的其他驾驶员辅助系统(例如AEB、FVCMS、PDCMS等)不同。因此，根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统应执行横向移动，同时确保车辆不偏离车辆510所行驶的车道。因此，当从对象540到车道标线550的距离小于车辆510的横向长度511时，根据超车空间条件，不满足操作条件，从而不执行横向移动。另一方面，由于对象左右两侧有两条车道标线，对象到车道标线之间可能有两个距离540，并且通常优选基于两个距离中的较大距离来判断超车空间条件。或者，对于小型车辆，车辆510的横向长度511可能较短，因此，从对象到右车道标线和左车道标线的距离均可满足超车空间条件。在这样的情况下，可判断超车空间条件被满足。
将参考图7来描述根据本发明的对象的横向速度条件。
图7是用于描述根据本发明的对象的横向速度条件的视图。图7示出了车辆710和对象720。如上所述，对象720包括静止对象和移动对象。移动对象可具有纵向速度和横向速度，并且根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统基于横向速度(V_obj_lat)判断是否满足条件，而不考虑纵向速度。如上所述，对象的横向移动条件是当对象的横向速度小于预定速度时，满足用于避免碰撞的横向移动系统的操作条件。例如，预定速度可为2千米/小时。因此，当对象720的横向速度(V_obj_lat)等于或高于2千米/小时时，不满足操作条件，从而不执行横向移动控制。如在本发明中，可通过设定对象的横向速度条件来激活更高级别的其他驾驶员辅助系统。本发明中提出的用于避免碰撞的横向移动系统旨在通过转向而不执行车辆的减速制动，来实现超越对象的移动，并且这是为了在实施制动的其他驾驶员辅助系统(例如AEB、FVCMS、PDCMS等)被实施之前，以最小的控制来实现自主/半自动驾驶。因此，当对象720的横向移动速度(V_obj_lat)高于预定速度时，旨在更主动控制的驾驶员辅助系统可在不执行横向移动控制的情况下被激活。此外，横向速度条件具有技术意义，因为仅当对象的横向移动是静态的时，才执行碰撞避免操作。例如，在通过传感器感知行人时，传感器的可靠性可能较低，并且行人可能会突然加速和减速。因此，当对象的横向移动速度高于预定速度时(即，当对象的横向移动是动态的时)，执行根据本发明的碰撞避免操作将会带来增加由功能故障或错误控制引起的二次碰撞的可能性的问题。
将参考图2来描述用于避免碰撞的横向移动系统的操作方向确定。图2示出用于避免碰撞的横向移动系统可被配置为确定操作方向(230)。例如，用于避碰的横向移动系统可包括处理器，并且当如上所述判断用于避碰的横向移动系统的操作条件得到满足时，可判断是向右还是向左转向车辆。
将参考图8来描述根据本发明的操作方向确定。
图8是用于描述根据本发明的操作方向确定的视图。根据本发明，用于避免碰撞的横向移动系统旨在避免车辆与对象之间的碰撞，并且在涉及制动的更主动驾驶员辅助系统介入之前，仅通过横向移动来最小化碰撞风险。为了实现这一点，可基于包括以下标准的标准来确定车辆的操作方向或移动方向。
判断从感测对象到左车道标线和右车道标线的距离，从而操作方向可确定为具有较大距离的方向。例如，当从对象到右车道标线的距离大于从对象到左车道标线的距离时，可将右方向确定为操作方向。类似地，当从对象到右车道标线的距离小于从对象到左车道标线的距离时，可将左方向确定为操作方向。这样的方向确定标准能够在与对象碰撞的可能性降低的方向上的横向移动。
此外，当检测到目标对象之外的另一对象时，可将不存在另一对象的方向确定为操作方向。例如，在多车道道路上，左右车道上可能有前车或后车。因此，当检测到诸如另一车辆的另一对象时，可将不存在另一对象的方向确定为操作方向。这样的方向确定标准能够消除与目标对象的碰撞风险以及与另一对象的二次碰撞风险。
此外，当检测到作为中心标线的黄线时，可将远离中心标线的方向确定为操作方向。例如，在像韩国那样驾驶座安装在车辆左侧的左侧驾驶的情况下，中心标线位于车辆的左侧。当车辆在第一车道行驶时检测到对象时，可将远离中心标线的右方向确定为操作方向。这样的方向确定标准能够消除与在相反车道上行驶的车辆的碰撞风险。
此外，当检测到除了目标对象之外的另一对象且该另一对象被判断为移动对象时，可将远离该另一对象的方向的方向确定为操作方向。当另一对象是移动对象时，由于其移动性，另一对象可能进入车辆所行驶的车道，从而这样的方向判断标准能够消除与另一对象的碰撞风险。
此外，可将朝向低速行驶车道的方向确定为操作方向。例如，在高速公路上使用左侧驾驶的情况下，根据法规，左车道为超车车道，而右车道为低速行驶车道。因此，将低速行驶车道确定为操作方向能够降低二次碰撞的可能性，并且即使发生二次碰撞也能减轻碰撞的严重性。此外，当驾驶员意图改变方向时，可将意向方向确定为操作方向。例如，当检测到对象且驾驶员在用于避免碰撞的横向移动系统干预之前或之后操纵转向时，操纵方向可被确定为操作方向。在这种情况下，可出于帮助驾驶员转向的目的执行横向移动。也就是说，驾驶员的意向方向或操纵方向可以不会受到影响。
回到图2，用于避免碰撞的横向移动系统可被配置为执行横向移动操作(240)。例如，用于避免碰撞的横向移动系统可包括处理器，并且可在如上所述确定用于避免碰撞的横向移动系统的操作方向时输出控制命令。输出的控制命令可传输至执行车辆移动的控制器。例如，可将控制命令传输给转向控制器，并且转向控制器可使控制车辆转向的致动器(例如，电动动力转向(MDPS))工作。另一个示例可以是控制命令被传输到制动控制器，并且制动控制器操作车辆的侧向制动，从而实施车辆的横向移动。
将参考图9描述横向移动操作的执行。
图9是用于描述根据本发明的横向移动操作的视图。图9示出了实施向右横向回避的车辆711和实施向左横向回避的车辆712。
当满足操作条件时，车辆711可检测前方对象721并确定右方向为操作方向。因此，车辆向右实施横向移动，并且可避免与对象721发生碰撞。
类似地，当满足操作条件时，车辆712可检测前方对象722并将左方向确定为操作方向。因此，车辆向左实施横向移动，可避免与对象722的碰撞。
本发明中提出的用于避免碰撞的横向移动系统旨在通过转向实现超越对象的移动，而无需执行车辆的减速制动。这是为了在实施制动的其他驾驶员辅助系统(例如AEB、FVCMS、PDCMS等)实施之前，以最小的控制实现自动/半自动驾驶。因此，在实施属于主动控制的制动之前，可通过最小的移动控制消除碰撞风险，而不影响乘员的驾驶舒适性。
图10是用于描述根据本发明的用于避免碰撞的两种类型的横向移动系统的视图。
根据本发明，用于避免碰撞的横向移动系统可包括第一类型(类型1)和第二类型(类型2)。
第一类型是指系统在没有驾驶员触发的情况下自动启动的类型，而第二种类型是指系统通过驾驶员触发来启动的类型。具体而言，在第一类型中，当与对象的碰撞即将发生而驾驶员对对象没有反应时，系统会自动干预。根据第一类型的系统可判断是否满足操作条件，当满足操作条件时确定移动方向，并且在所确定的移动方向上实施车辆的横向移动。在第二类型中，该系统通过驾驶员触发该系统启动，判断是否满足操作条件，当满足操作条件时，遵循驾驶员的意向方向或操纵方向来确定移动方向，并且当驾驶员转向扭矩不足以避免碰撞时生成辅助转向扭矩。
根据第一类型的操作条件可包括重叠条件、车辆速度条件、超车空间条件和对象横向速度条件中的至少一种。相比，根据第二类型的操作条件可包括重叠条件、车辆速度条件和超车空间条件中的至少一种。每个条件与上面参考图3至7描述的条件相同。具体而言，在第一类型中，系统自动启动横向回避操作，而无需驾驶员触发，使得确定是否干预时，不需要将对对象的横向速度进行判断作为前提条件。如上所述，当对象的横向移动速度低于预定速度时执行碰撞避免操作，但当对象的横向速度高于预定速度时不执行碰撞避免操作。例如，预定速度可为2k/m。应用于这样的第一类型的横向速度条件具有技术意义，因为碰撞避免操作仅在对象的横向移动是静止的的状态下执行。例如，在通过传感器感知行人时，传感器的可靠性可能较低，并且行人可能会突然加速和减速。因此，当对象的横向移动速度高于预定速度时(即，当对象的横向移动是动态的时)，执行根据本发明的碰撞避免操作将会带来增加由功能故障或错误控制引起的二次碰撞的可能性的问题。另一方面，在第二类型中，系统通过驾驶员的触发来辅助横向回避操作，使得横向移动速度条件不必作为先决条件。
然而，第二类型中的车辆速度条件下的最大速度可高于第一类型。具体地，在第一类型中，当检测到对象时，执行确定移动方向的处理，而在第二类型中，不执行确定移动方向的处理，并且将驾驶员的操纵方向或意向方向确定为移动方向。此外，与第二类型相比，第一种类型中具有更多类型和更多数量的传感器被激活以感测目标对象、另一对象和车道标线，以确定移动方向。因此，在第一类型的情况下，在系统启动之前可能会发生延迟，而在第二类型中发生的延迟是最小的。因此，在第一类型中，可通过将操作开始时的最大速度设定得较低来降低由延迟引起的碰撞风险。
在第一类型中，可基于多个标准中的至少一种来确定移动方向。相反，在第二类型中，移动方向可确定为驾驶员的意向方向或操纵方向。具体地，在第一类型中，判断从感测对象到左车道标线和右车道标线的距离，从而可将具有较大距离的方向确定为操作方向。例如，当对象到右车道标线的距离小于对象到左车道标线的距离时，可将左方向确定为操作方向。此外，当检测到目标对象之外的另一对象时，可将不存在另一对象的方向确定为操作方向。此外，当检测到作为中心标线的黄线时，可将远离中心标线的方向检测为操作方向。此外，当检测到除了目标对象之外的另一对象且该另一对象被判断为移动对象时，可将远离该另一对象的方向的方向确定为操作方向。此外，可将朝向低速行驶车道的方向确定为操作方向。这样的移动方向确定与上文参考图8所描述的相同。
根据第一类型的横向移动量可受到限制。例如，当存在车道标线时，可在不越过车道标线的范围内实施横向移动。当没有车道标线时，最大横向移动量可小于预定值。例如，最大横向移动量可设定为7.5m。相反，根据第二类型的横向移动量可不受限制。这是因为在第二类型的情况下，横向移动弥补驾驶员转向扭矩的不足量，并且转向扭矩的不足需要持续支持横向移动。
图11是用于描述根据本发明的用于避免碰撞的横向移动系统的状态改变的框图。
图11示出根据本发明的系统可包括三种状态：系统关闭状态、系统待机状态和系统激活状态。
系统关闭状态是系统改变为待机状态之前的初始状态。系统待机状态是指系统开启但未激活且准备激活的状态。系统激活状态是满足操作条件并实施移动方向确定或横向移动的状态。
具体而言，改变(1)是指从系统关闭状态到系统待机状态的改变，并且这可以是在没有系统故障的情况下打开车辆的点火的情况。在一些情形下，如果车辆配备有被配置为控制系统打开/关闭的开关，则车辆的点火可被打开、可能没有系统故障，并且系统可以不被驾驶员的操纵关闭。
改变(2)是指从系统待机状态到系统关闭状态的改变，这可以是车辆的点火关闭或者已发生系统故障的情形。在一些情形下，如果车辆配备有被配置为控制系统的开/关的开关，则系统可通过驾驶员的操纵而关闭。
改变(3)是指从系统待机状态到系统激活状态的改变。如上所述，在第一类型的情况下，这可以是系统检测到对象、未检测到驾驶员的回避操作，并满足操作条件的情形。在如上所述的第二类型中，这可以是系统检测到对象、驾驶员启动系统并满足操作条件的情形。
改变(4)是指从系统激活状态到系统待机状态的改变。在如上所述的第一类型的情况下，这可以是横向移动完成的情形，可以是驾驶员有超控的情形，或者可以是操作条件的满足被取消的情形。在如上所述的第二类型的情况下，这可以是横向移动完成的情形，或者可以是操作条件的满足被取消的情形。
改变(5)是指从系统激活状态到系统关闭状态的改变。这可以包括发生系统故障的情形或者车辆点火关闭的情形。
上述横向移动系统的操作或关于处理器20的操作可被实施为存储在非暂时性计算机可读介质上的软件或算法，所述非暂时性计算机可读介质诸如RAM存储器、闪存、ROM、存储器、可擦除和可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、固态驱动器(SSD)、可移动光盘和光盘ROM(CD-ROM)。当处理器20(或横向移动系统)执行软件或算法时，处理器(或横向移动系统)可被配置为执行上述操作。

Claims (13)

1.一种用于避免碰撞的横向移动系统，包括：
多个传感器，配置为检测前方对象；
处理器，配置为：基于关于检测到的前方对象的信息判断操作条件，确定横向移动方向，并且基于所确定的横向移动方向输出横向移动命令；以及
致动器，配置为在接收到所述横向移动命令时执行车辆的横向移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作条件包括重叠条件，当所述车辆与对象的横向重叠相对于所述车辆的总宽度的比率等于或大于最小比率时，满足所述重叠条件。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作条件包括车辆速度条件，当所述车辆的移动速度等于或高于最小速度且等于或低于最大速度时，满足所述车辆速度条件。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作条件包括超车空间条件，当对象到车道标线的距离大于所述车辆的横向长度时，满足所述超车空间条件。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作条件包括横向速度条件，当对象的横向速度低于预定速度时，满足所述横向速度条件。
6.根据权利要求3所述的系统，其中，当所述车辆的速度高于所述最大速度时，所述处理器输出命令以控制所述车辆减速，使得所述车辆的速度变为等于或低于所述最大速度。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆包括第一类型和第二类型，在所述第一类型中，所述系统在没有驾驶员触发的情况下自动启动，在所述第二类型中，所述系统基于驾驶员的触发来启动。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述操作条件包括车辆速度条件，当所述车辆的移动速度等于或高于最小速度且等于或低于最大速度时，满足所述车辆速度条件，并且在所述第二类型中设定的最大速度高于在所述第一类型中设定的最大速度。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一类型的车辆的处理器基于以下的至少一者来确定横向移动的方向：
将从感测对象到左车道标线和右车道标线的距离中具有较大距离的方向确定为操作方向；
当检测到除了目标对象之外的另一对象时，将不存在所述另一对象的方向确定为操作方向；
将远离中心标线的方向确定为操作方向；
当检测到除了目标对象之外的另一移动对象时，将远离所述另一移动对象的方向的方向确定为操作方向；以及
将朝向低速行驶车道的方向确定为操作方向。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第二类型的车辆的处理器仅基于所述驾驶员的转向操纵方向来确定横向移动的方向。
11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一类型的车辆的处理器配置为：当存在车道标线时，输出横向移动命令以控制横向移动被限制在不越过车道标线的有限范围内，并且，当没有车道标线时，输出横向移动命令以将横向移动控制为小于预定移动量。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器的状态包括系统关闭状态、系统待机状态和系统激活状态中的至少一种。
13.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一类型的车辆的操作条件包括对象的横向速度条件，当所述对象的横向速度低于预定速度时满足所述对象的横向速度条件，并且，所述第二类型的车辆的操作条件不包括所述对象的横向速度条件。
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