本發(fā)明涉及一種自動緊急制動的裝置和方法，更具體地，涉及一種用于估計與具有和本車輛不同前進方向的另一車輛的碰撞時間點，從而控制本車輛的制動的自動緊急制動裝置和方法。

背景技術：

自動緊急制動(AEB)裝置是當先行車輛降低其速度或停車時，或者當障礙物例如行人等突然出現(xiàn)時運行的安全系統(tǒng)。自動緊急制動(AEB)裝置向駕駛者提供與先行車輛發(fā)生碰撞的危險的警告，或者操作制動器，以允許駕駛者避免與先行車輛發(fā)生碰撞。

上述傳統(tǒng)的自動緊急制動裝置僅在檢測到與同一車道上行駛的先行車輛發(fā)生碰撞的危險時執(zhí)行緊急制動。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術，可以避免與先行車輛(前方車輛)的碰撞，但是可能無法避免與在本車輛不同的方向上移動的車輛發(fā)生碰撞的危險。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題，同時保持由現(xiàn)有技術實現(xiàn)的優(yōu)勢完整。

本發(fā)明的一個方面提供了一種自動緊急制動裝置和方法，用于估計與具有和本車輛的前進方向不同的前進方向的另一車輛發(fā)生碰撞的時間點，從而控制本車輛的制動。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種自動緊急制動裝置，包括：對方車輛信息收集器，使用車輛中的多個傳感器收集與對方車輛有關的對方車輛信息；本車輛信息收集器，使用所述多個傳感器收集與本車輛有關的本車輛信息；以及處理器，被配置為：基于所述對方車輛信息和所述本車輛信息，計算用于使本車輛避免碰撞的第一時間和用于使對方車輛避免碰撞的第二時間，并將所述第一時間與所述第二時間進行比較，并且基于所述第一時間與所述第二時間的比較，確定制動時間點和所需制動力。

所述對方車輛信息可以包括對方車輛的縱向速度和橫向速度、對方車輛的前進方向、對方車輛的相對位置以及對方車輛的寬度和長度。

所述本車輛信息可以包括本車輛的速度、本車輛的前進方向以及本車輛的寬度和長度。

所述處理器可以基于所述對方車輛信息和所述本車輛信息來計算碰撞位置、碰撞角度和碰撞時間。

所述第一時間可以是直到對方車輛的相對速度或本車輛的速度變?yōu)?kph為止所用的時間。

所述第二時間可以是對方車輛避免與本車輛發(fā)生碰撞所需的時間。

當所述第二時間大于或等于所述第一時間時，所述處理器可以執(zhí)行完全制動。

當所述第二時間小于所述第一時間時，所述處理器可以執(zhí)行部分制動。

當在部分制動時用戶執(zhí)行制動時，所述處理器可以協(xié)助制動，使得執(zhí)行完全制動。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，一種自動緊急制動方法包括以下步驟：收集與對方車輛有關的對方車輛信息；收集與本車輛的信息有關的本車輛信息；基于所述對方車輛信息和所述本車輛信息，計算碰撞估計信息；基于所述碰撞估計信息，計算用于使本車輛避免碰撞的第一時間和用于使對方車輛避免碰撞的第二時間；將所述第一時間與所述第二時間進行比較；以及基于所述第一時間與所述第二時間的比較，確定制動時間點和所需制動力。

在確定制動時間點和所需制動力的步驟中，當所述第二時間大于或等于所述第一時間時，可以控制制動器執(zhí)行完全制動。

在確定制動時間點和所需制動力的步驟中，當所述第二時間小于所述第一時間時，可以控制制動器執(zhí)行部分制動。

在確定制動時間點和所需制動力的步驟中，當在部分制動被執(zhí)行的同時用戶執(zhí)行制動時，可以執(zhí)行制動協(xié)助，使得實現(xiàn)完全制動。

所述制動時間點可以為所述第一時間的一半。

附圖說明

從下文結合附圖進行的詳細描述中，本發(fā)明的上述及其他目標、特征和優(yōu)勢將變得更顯而易見。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的自動緊急制動裝置的框圖；

圖2是示出與本發(fā)明有關的公式2的圖示；

圖3是與本發(fā)明有關的、示出用于碰撞避免的完全制動的最后時間點隨著對方車輛的位置變化的曲線圖；

圖4至圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的自動緊急制動的圖示；

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的自動緊急制動方法的流程圖。

附圖標記

110:對方車輛信息收集器

120:本車輛信息收集器

130:存儲器

140:輸出設備

150:處理器

S110:計算碰撞時間和碰撞預期位置

S120:計算對方車輛用于避免發(fā)生碰撞所需的時間t₂和相對速度或本車輛的速度變?yōu)?的時間t₁

S140:完全制動

S150:部分制動

S160:用戶制動？

S170:協(xié)助制動

具體實施方式

貫穿說明書，除非在說明書中清晰地描述與之相反，術語“包括”、“配置”、“具有”等被理解為意味著對應的元件可被嵌入。即，這些術語允許包括其他元件而不是排除任意其他元件。

此外，在本說明書中描述的術語“-者”、“-器”、“模塊”等意味著用于處理至少一個功能或操作的單元，并且能夠由硬件、軟件或其結合進行實施。此外，在描述本發(fā)明的上下文中，除非上下文明確表示與之相反，冠詞，例如“一個”、“一種”、“該”等可被用來包括單數(shù)形式和復數(shù)形式。

在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。

根據(jù)本發(fā)明，由于估計在交叉路口與行駛在和本車輛前進方向不同的前進方向上的另一車輛的碰撞間點以控制車輛的制動，因此可以避免與另一車輛的碰撞。

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的自動緊急制動裝置的框圖，并且圖2是示出與本發(fā)明相關的公式2的圖示。

如圖1所示，自動緊急制動裝置包括：對方車輛信息收集器110、本車輛信息收集器120、存儲器130、輸出設備140以及處理器150。構成自動緊急制動裝置的各個部件通過車輛網(wǎng)絡彼此連接。此處，車輛網(wǎng)絡可以通過控制器局域網(wǎng)絡(CAN)、面向媒體的系統(tǒng)傳輸(MOST)網(wǎng)絡、本地互聯(lián)網(wǎng)絡(LIN)和Flexray中的一種或多種技術進行實施。

對方車輛收集器110使用安裝在車輛中的傳感器(未示出)收集對方車輛信息。對方車輛信息包括對方車輛的速度和前進方向、對方車輛的位置以及對方車輛的尺寸(寬度和長度)等。

換句話說，對方車輛信息收集器110基于使用全方位傳感器、圖像傳感器、距離傳感器(例如，超聲波傳感器和/或雷達等)測得的數(shù)據(jù)來計算對方車輛的速度和前進方向以及對方車輛的位置。對方車輛的速度包括對方車輛的縱向(longitudinal)速度和橫向(lateral)速度。

本車輛信息收集器120使用安裝在車輛中的傳感器(未示出)例如速度傳感器、陀螺儀傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器等，收集本車輛的信息，例如本車輛的速度、前進方向等。

存儲器130儲存車輛的一般信息(例如車輛的寬度和長度、車輛的識別號等)、對方車輛信息以及本車輛信息。存儲器130存儲在自動緊急制動裝置運行時生成的各種數(shù)據(jù)。

存儲器130可以實現(xiàn)為任意一種存儲介質(zhì)，例如閃存、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、只讀存器(ROM)以及電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。

輸出設備140以駕駛者可識別的視聽形式輸出是否存在碰撞危險、是否可以避免碰撞等。輸出設備140可以實現(xiàn)為顯示設備、音頻設備(例如，揚聲器)等。顯示設備可以實現(xiàn)為液晶顯示器(LCD)、薄膜晶體管液晶顯示器(TFT LCD)、有機發(fā)光二極管(OLED)、柔性顯示器、三維(3D)顯示器、透明顯示器、平視顯示器(HUD)、觸摸屏以及儀表群中的一者或多者。

此外，輸出設備140也可以包括輸出觸覺信息(例如振動)的觸覺模塊(未示出)。

處理器150基于對方車輛信息和本車輛信息來計算預期與對方車輛發(fā)生碰撞的碰撞位置、碰撞角度、碰撞時間(TTC)等。此處，由于計算碰撞位置、碰撞角度和碰撞時間(TTC)等的方法已經(jīng)由本申請人在早期申請(韓國專利申請?zhí)枺?0-2014-0152422)中公開，因此將省略其詳細描述。

處理器150基于碰撞位置、碰撞角度和碰撞時間來計算避免本車輛碰撞所需的第一時間t₁以及避免對方車輛碰撞所需的第二時間t₂。第一時間t₁是改變本車輛的速度，使對方車輛的相對速度或者本車輛的速度變?yōu)?kph(千米每小時)所需的時間。第二時間t₂是允許對方車輛(目標車輛)經(jīng)過本車輛而不與本車輛發(fā)生碰撞所需的時間。

如果對方車輛(目標車輛)的相對速度(對方車輛的速度-本車輛的速度)為閾值以上時，則處理器150計算使對方車輛的相對速度變?yōu)?kph所需的時間t₁。如果對方車輛的相對速度小于閾值，則處理器150計算直到本車輛停止(0kph)為止所用的時間t₁。此處，通過考慮傳感的誤差確定閾值。

處理器150使用公式1計算第一時間t₁。

[公式1]

此處，v_rx是在本車輛的前進方向上(x軸)的本車輛的速度與對方車輛的速度之間的相對速度，μ是道路的摩擦系數(shù)，并且g是重力加速度。

處理器150計算對方車輛避免與本車輛發(fā)生碰撞所需的第二時間t₂?？梢酝ㄟ^下列公式2表達第二時間t₂。

[公式2]

此處，v_ry是在本車輛的橫向方向上的本車輛的速度與對方車輛的速度之間的相對速度，并且Y₁是當本車輛與對方車輛彼此碰撞時，本車輛和對方車輛所占據(jù)的區(qū)域的寬度。如圖2所示，Y₁是基于在與本車輛的長度方向垂直的方向上的、以碰撞位置為基準的、至對方車輛Vr的車身的端部的距離X₁和X₂、以及本車輛的寬度信息來計算的。X₁是以碰撞位置為基準的、本車輛與對方車輛重疊的部分的寬度。可以使用碰撞位置、碰撞角度以及對方車輛的尺寸(長度和寬度)來計算X₁和X₂。

處理器150將根據(jù)上述公式1和公式2計算出的第一時間t₁與第二時間t₂進行比較，并根據(jù)比較結果確定制動時間點(制動施加時間點)以及所需制動力。此處，所需制動力可以分類為完全制動或部分制動。

如果通過從第二時間t₂中減去第一時間t₁所獲得的值(t₂-t₁)為0以上，則處理器150控制制動器(未示出)執(zhí)行完全制動。換句話說，如果第二時間t₂大于或等于第一時間t₁，則處理器150執(zhí)行完全制動，因為通過本車輛的完全制動的碰撞避免時間比對方車輛原本經(jīng)過碰撞點所用的時間短。

處理器150計算施加完全制動的制動施加時間點(在下文中，稱為制動時間點)。處理器150使用公式1和公式3來計算至交叉路口的最后(last)制動時間點(LPB TTIs)，其中公式3計算基于完全制動的制動距離R_x1(直到車輛停止時車輛所移動的距離)。換句話說，處理器150通過將公式1代入公式3來計算至交叉路口的最后制動時間點(LPB TTI)

[公式3]

如果通過從第二時間t₂中減去第一時間t₁所獲得的值(t₂-t₁)小于0，則處理器150操作制動器(未示出)來執(zhí)行部分制動。如果第二時間t₂小于第一時間t₁，則處理器150執(zhí)行部分制動，因為對方車輛經(jīng)過碰撞位置所用的時間比基于本車輛的完全制動的碰撞避免時間短。

處理器150使用下列過程計算施加部分制動的制動時間點。

此處，處理器150使用公式4和公式5計算當前相對速度V’_rx。此處，由于重力加速度g和避免與對方車輛發(fā)生碰撞所需的時間t₂是已知的，因此計算V’_rx。

[公式4]

v′_rx＝v_re-μgt₂

[公式5]

此處，處理器150可以使用公式6和公式7計算部分制動減速度a。此處，使用上述計算的V’_rx和R_x1計算a。

[公式6]

v′_rx＝v_rx-μat₂

[公式7]

如此，處理器150計算施加完全制動或部分制動的制動時間點此處，施加完全制動和部分制動的時間點彼此相等的原因是，向駕駛者通知基于部分制動的碰撞危險，并且允許通過駕駛者的判斷來執(zhí)行制動，從而為由于對方車輛的長度或?qū)挾鹊男畔⒉粶蚀_而導致對方車輛必須用更多時間經(jīng)過碰撞位置的情況做好準備。

此外，處理器150執(zhí)行部分制動，并且確認用戶是否執(zhí)行制動。處理器150確認用戶是否壓下制動踏板。

如果用戶執(zhí)行制動，則處理器150協(xié)助制動，使得執(zhí)行完全制動。例如，如果用戶在執(zhí)行部分制動時壓下制動踏板，則處理器150允許用戶使用制動協(xié)助來執(zhí)行完全制動。

然而，如果用戶不執(zhí)行任何制動，則處理器150再次將第一時間t₁與第二時間t₂進行比較，并且根據(jù)比較結果確定制動時間點和所需制動力。

圖3是與本發(fā)明有關的、示出用于碰撞避免的完全制動的最后時間點隨著對方車輛的位置變化的曲線圖。該曲線示出隨著對方車輛LV的速度和本車輛SV的速度變化，通過本車輛SV的完全制動來避免碰撞所需的時間。

在圖3中，LPB TTI是直到對方車輛進入交叉路口前，對方車輛的相對速度變?yōu)?kph的完全制動的最后時間點，而LPB TTIs是本車輛需要施加完全制動來避免與對方車輛發(fā)生碰撞的最后時間點，并且LPB TTIs發(fā)生在相對速度不為0kph的區(qū)域。TTI_Err是LPB TTI與LPB TTIs之間的誤差，并且隨著TTI_Err增加，所需制動力將減少。

圖4至圖7示出根據(jù)本發(fā)明的自動緊急制動裝置的圖示。

參考圖4和圖5，對方車輛Vr避免發(fā)生碰撞所需的距離為R_y，并且對方車輛Vr花費t₂時間來通過距離R_y。此外，本車輛Vs移動直到通過完全制動而停止的停止距離為R_x1，并且本車輛Vs移動停止距離所用的時間為t₁。

當t₂≥t₁時，本車輛Vs在t₁時間期間執(zhí)行完全制動，并且在它進入交叉路口前停止。在此種情況下，如圖4所示，在本車輛Vs在它進入交叉路口之前停止后，對方車輛Vr通過本車輛Vs的路徑。

當t₂＜t₁時，與本車輛Vs在它進入交叉路口前停止所需的時間相比，對方車輛Vr通過本車輛Vs的路徑所用的時間短，即，在本車輛Vs在進入交叉路口前停止之前，對方車輛將通過交叉路口，處理器150將推遲制動時間點或施加部分制動，由此可以避免碰撞。

參考圖6，t₂是對方車輛通過避免碰撞所需的距離R_y所用的時間，并且t₂是當本車輛Vs移動基于完全制動的碰撞可避免距離R_x2時所用的時間。此處，在基于本車輛Vs的完全制動的碰撞可避免距離R_x2比本車輛Vs移動直到它通過完全制動而停止為止的距離R_x1小，且t₂<t₁的情況下，當假設傳感器信息準確時，由于制動時間點被推遲并執(zhí)行制動控制，因此可以使駕駛者對制動的不愉快感最小。

參考圖7，當t₂<t₁時，由于對方車輛Vr通過交叉路口所用的時間t₂短，因此本車輛Vs可以僅使用部分制動來避免碰撞。在此種情況下，可以通過快速制動來向駕駛者強調(diào)碰撞危險，并且可以通過駕駛者的干預減少因傳感器的限制引起的碰撞危險。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的自動緊急制動方法的流程圖。

當車輛接近交叉路口時，自動緊急制動裝置的處理器150使用由對方車輛信息收集器110和本車輛信息收集器120收集到的對方車輛信息和本車輛信息來計算碰撞估計信息(S110)。此處，碰撞估計信息包括碰撞預期位置、碰撞時間(TTC)、碰撞角度等。

處理器150基于計算出的碰撞估計信息，計算相對速度或本車輛的速度變?yōu)?kph的第一時間t₁以及對方車輛為了避免碰撞所需的第二時間t₂(S120)。

處理器150將第一時間t₁與第二時間t₂進行比較(S130)。

當?shù)诙r間t₂大于或等于第一時間t₁時，處理器150控制制動器(未示出)來執(zhí)行完全制動(S140)。

然而，當?shù)诙r間t₂小于第一時間t₁時，處理器150控制制動器(未示出)來執(zhí)行部分制動(S150)。

當處理器150執(zhí)行部分制動時，處理器150確認用戶是否執(zhí)行制動(S160)。例如，處理器150確認用戶是否操縱制動器的踏板。

如果用戶執(zhí)行制動，則處理器150協(xié)助制動，使得可以執(zhí)行完全制動(S170)。即，如果用戶操縱制動器的踏板，則處理器150感測到制動器踏板的操縱，并且協(xié)助制動，使得可以執(zhí)行完全制動。

另一方面，在S160中，用戶未執(zhí)行制動。在此種情況下，處理器150監(jiān)測對方車輛避免發(fā)生碰撞所需的第二時間t₂以及相對速度或本車輛的速度變?yōu)?kph的第一時間t₁(S130)。

盡管已經(jīng)提出，將配置上述本發(fā)明的示例性實施例的所有組件彼此結合成一個部件，或彼此結合并操作為一個部件，但是本發(fā)明不必限于上述示例性實施例。

即，在不違背本發(fā)明的范圍的情況下，也可選擇性地將所有組件彼此結合并操作為一個或多個部件。此外，盡管所有組件中的每一者都可通過一個獨立的硬件實施，但是某些或全部的選擇性互相結合的各個組件也可通過一個或多個硬件中的計算機程序?qū)嵤?，上述計算機程序具有用于執(zhí)行某些或全部彼此結合的功能的程序模塊。配置計算機程序的代碼和代碼段可由本領域的技術人員容易地推導得出。上述計算程序可儲存在計算機可讀介質(zhì)中，并且可通過計算機讀取并執(zhí)行來實施本發(fā)明的示例性實施例。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，由于估計了與具有和本車輛不同前進方向的其它車輛發(fā)生碰撞的時間點來控制車輛的制動，因此可以避免與其它車輛的碰撞，或者當本車輛與其它車輛發(fā)生碰撞時，可以使沖擊量最小。

在上文中，盡管已經(jīng)參考示例性實施例和附圖描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此，而是在不違背在所附權利要求中所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可由本發(fā)明所屬領域內(nèi)的技術人員做出各種修改和變化。