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CN111619558A - 用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法以及检测装置 - Google Patents

用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法以及检测装置 Download PDF

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CN111619558A
CN111619558A CN202010516659.8A CN202010516659A CN111619558A CN 111619558 A CN111619558 A CN 111619558A CN 202010516659 A CN202010516659 A CN 202010516659A CN 111619558 A CN111619558 A CN 111619558A
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王涛涛
施炜利
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Abstract

本发明涉及用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，包括感知部，感知本车道前方的障碍物，向计算单元输入碰撞感知信息；防碰撞响应器，被配置为执行具有低功耗的多个雷达传感器的控制和用于避免车辆的碰撞的行驶控制；计算单元，计算单元适于计算多个区段的范围并获得车辆的速度；安全单元，安全单元适于根据由所述防碰撞响应器确定的区段和车辆的速度来采取行动以避免车辆和对象之间的碰撞。本发明还涉及用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法。整个过程响应迅速、动作协调，并且最后在执行指令时能得到在控制初期所希望的减速度。

Description

用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法以及检测装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的碰撞避免控制方法，具体涉及用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法以及检测装置。
背景技术
一般地，利用车辆的转向和制动来避免和防止与障碍物的碰撞，避免系统包括摄像头、雷达或其二者的联合传感器系统。错误行驶理解为在方向行车道上反向于预规定的行驶方向的行驶，严重的会造成死亡、受伤和巨大的财产损失。
在这种车辆的碰撞避免控制装置中，通过碰撞避免控制而在车辆产生减速度的状态下，驾驶员通过制动踏板的操作输入制动要求，则使驾驶员的制动要求优先而停止碰撞避免控制的动作的情况。在这样的情况下，若停止了的碰撞避免控制重新开始，则无法得到在控制初期所希望的减速度的情况。
但是现有的碰撞避免系统自动进行制动及转向控制，并依从避免轨迹，导致与驾驶员的意志无关地实现制动及转向控制，驾驶员在紧急危险中可能有严重的不协调感。
因此，针对制动操作等的响应延迟较大，车身减速度产生变动。这对于驾驶员来说，虽然在碰撞避免控制的执行中进一步进行了制动操作，但没能实现所要求的制动。
发明内容
为解决响应延迟较大、不协调问题，本发明提供一种用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法以及检测装置。
本发明提供如下技术方案：
用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，包括
感知部，感知本车道前方的障碍物，向计算单元输入碰撞感知信息；
防碰撞响应器，被配置为执行具有低功耗的多个雷达传感器的控制和用于避免车辆的碰撞的行驶控制；
计算单元，计算单元适于计算多个区段的范围并获得车辆的速度；
安全单元，安全单元适于根据由所述防碰撞响应器确定的区段和车辆的速度来采取行动以避免车辆和对象之间的碰撞。
在上述技术方案中，进一步的，所述感知部包括拍摄前方障碍物，输入障碍物的高度和宽度的拍摄部；输入相对距离和相对速度的多个雷达传感器。
在上述技术方案中，多个雷达传感器适于检测对象与车辆的相对位置。
在上述技术方案中，所述雷达传感器是两个位于车辆的前面的传感器和两个位于车辆的前侧面的传感器。
在上述技术方案中，进一步的，所述安全单元包括制动部和转向部，
制动部，对行驶中的车辆减速或停止，或者，维持车辆的停止状态；
转向部，作为转向车轮的前轮的排列状态，改变行驶中的汽车的行进方向，把车辆的前轮或四轮调整到适当的角度，以调整车辆的行进方向。
在上述技术方案中，进一步的，所述
计算单元，判断在与障碍物的碰撞危险中是否可能避免与障碍物的碰撞，计算单元依靠从感知部输入的各种信息识别障碍物，判断是否有与障碍物的碰撞危险，如果判断为有碰撞危险，再判断是否有避免碰撞的可能。
进一步的，防碰撞响应器通过确定是否存在与周围车辆或者周围物体发生碰撞的风险，支持包括其车辆的速度或者车道变化的行驶状态变化。
进一步的，所述计算单元通过通信接口与外部装置，外部装置是中央服务器或者用于错误驾驶员警告的发射器进行通信。
用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法，方法包括：
S1、检测障碍物与所述车辆的相对位置；
S2、根据障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，计算机基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制；
S3、根据碰撞风险方面的评估执行车辆的自动制动；
S4、根据碰撞风险评估结果，允许驾驶员以执行避让转向操纵为目的进行的转向干预；
S5、在判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，根据障碍物所在的区段来采取行动以避免车辆和障碍物之间的碰撞，执行减速指令。
在驾驶员进行转向干预的情况下，自动制动被停止。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：机动车前部的拍摄部，拍摄前方障碍物，感知障碍物的高度和宽度，同时雷达传感器获知与障碍物之间相对距离和相对速度，计算机获取这些数据之后，确定障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制，计算机对其进行碰撞风险评估，若大于计算机预存的安全阈值，则允许驾驶员以执行避让转向操纵为目的进行的转向干预，并执行减速指令。整个过程响应迅速、动作协调，并且最后在执行指令时能得到在控制初期所希望的减速度。
附图说明
图1为本发明车辆避免碰撞检测装置的原理框图。
图2为本发明机动车和错误行驶车辆的示意图。
图3为本发明制动器的原理框图。
图4为本发明车辆避免碰撞的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，包括
感知部，感知本车道前方的障碍物，向计算单元输入碰撞感知信息；
防碰撞响应器，被配置为执行具有低功耗的多个雷达传感器的控制和用于避免车辆的碰撞的行驶控制；
计算单元，计算单元适于计算多个区段的范围并获得车辆的速度；
安全单元，安全单元适于根据由防碰撞响应器确定的区段和车辆的速度来采取行动以避免车辆和所述对象之间的碰撞。
感知部包括拍摄前方障碍物，输入障碍物的高度和宽度等的拍摄部；利用是否存在障碍物、与障碍物之间距离等，输入相对距离和相对速度等的多个雷达传感器；
多个雷达传感器，多个雷达传感器适于检测对象与车辆的相对位置。
雷达传感器(a，b，c，d)是两个位于车辆的前面的传感器(a，b)和两个位于车辆的前侧面的传感器(c，d)，
安全单元，包括制动部和转向部。
制动部对行驶中的车辆减速或停止，或者，维持车辆的停止状态。液压控制各个车轮的制动力的液压式和利用马达的电动式等，以使车辆发生制动力。
转向部，作为转向车轮的前轮的排列状态，改变行驶中的汽车的行进方向，把车辆的前轮或四轮调整到适当的角度，以调整车辆的行进方向。
图3所示，制动部含有制动器ECU40能够作为数据获取部、 减速度获取部、加法部等发挥作用。
数据获取部获取来自感知部的信息。
减速度获取部获取来自制动踏板的操作量对应的减速度、即获取与驾驶员的制动要求对应的减速度。
加法部基于来自评估减速度和由减速度获取部获取到的与驾驶员的制动要求对应的减速度相加。
转向部执行制动部的指令结果。
计算单元，判断在与障碍物的碰撞危险中是否可能避免与障碍物的碰撞，计算单元依靠从感知部输入的各种信息识别障碍物，判断是否有与障碍物的碰撞危险，如果判断为有碰撞危险，再判断是否有避免碰撞的可能。
计算单元，被连接至定位系统，以接收有轨电车的位置、速度和加速度。
计算单元能够适于根据车辆与对象的相对速度来计算区段的范围。在该情况下，计算单元被连接至雷达传感器，计算单元可以动态计算区域距离，不仅根据车辆的速度，而且根据车辆的加速度、轨道车辆的特征以及环境条件例如干湿轨道来进行该计算。
防碰撞响应器通过确定是否存在与周围车辆或者所述周围物体发生碰撞的风险，支持包括其车辆的速度或者车道变化的行驶状态变化。
防碰撞响应器可以通过比较使用多个雷达传感器中的前置长距雷达传感器的操作测量的距前面车辆的距离与预定距离，支持车辆的加速或者减速的控制，并且即使确定前方没有任何车辆，也支持车辆的加速。
计算单元通过通信接口与外部装置，外部装置是中央服务器或者用于错误驾驶员警告的发射器进行通信。借助通信接口可以给机动车提供信息(例如地图数据)。
图2所示，机动车A从外部装置接收错误驾驶员警告，错误驾驶员警告说明，错误行驶的车辆B位于该道路的同一车道上相对行驶，外部装置可以根据机动车A的位置报告来计算错误行驶的车辆B与机动车A之间的距离并且向机动车A通知所述距离。
通过本发明，该系统允许进行自动搜寻，从而避免车辆例如车辆的碰撞。该系统能够根据障碍物与车辆的相对位置来执行动作而不会妨碍车辆的司机，以避免碰撞。
图4所示，用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法，方法包括：
S1、检测障碍物与所述车辆的相对位置；
S2、根据障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，计算机基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制；
S3、根据碰撞风险方面的评估执行车辆的自动制动；
S4、根据碰撞风险评估结果，允许驾驶员以执行避让转向操纵为目的进行的转向干预；
S5、在判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，根据障碍物所在的区段来采取行动以避免车辆和障碍物之间的碰撞，执行减速指令。
假设机动车A在道路上正常行驶，车辆B位于该道路上的同一车道内，且相对方向行驶，车辆B一直往前行驶，很可能会碰撞到对面正常行驶的机动车A。
此时，位于机动车A前部的拍摄部，拍摄前方障碍物，感知障碍物的高度和宽度，同时雷达传感器获知与障碍物之间相对距离和相对速度，计算机获取这些数据之后，确定障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制，计算机对其进行碰撞风险评估，若大于计算机预存的安全阈值，则允许驾驶员以执行避让转向操纵为目的进行的转向干预，并执行减速指令。
本发明的检测装置，主要包括感知部、防碰撞响应器、计算单元和安全单元几大部分，各部分之间协调运行，动作相应流畅。
为了避免车辆与对面障碍物的碰撞，处于车辆环境中的至少一个物体可以以传感器支持的方式被检测并可以按照碰撞风险被评估，计算机获取这些数据之后，确定障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，根据这个评估执行对车辆运动的自动干预，若大于计算机预存的安全阈值，并执行减速指令。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：包括
感知部，感知本车道前方的障碍物，向计算单元输入碰撞感知信息；
防碰撞响应器，被配置为执行具有低功耗的多个雷达传感器的控制和用于避免车辆的碰撞的行驶控制；
计算单元，计算单元适于计算多个区段的范围并获得车辆的速度；
安全单元，安全单元适于根据由所述防碰撞响应器确定的区段和车辆的速度来采取行动以避免车辆和对象之间的碰撞。
2.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述感知部包括拍摄前方障碍物，输入障碍物的高度和宽度的拍摄部；输入相对距离和相对速度的多个雷达传感器。
3.根据权利要求2所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：多个雷达传感器适于检测对象与车辆的相对位置。
4.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述雷达传感器是两个位于车辆的前面的传感器和两个位于车辆的前侧面的传感器。
5.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述安全单元包括制动部和转向部，
制动部，对行驶中的车辆减速或停止，或者，维持车辆的停止状态；
转向部，作为转向车轮的前轮的排列状态，改变行驶中的汽车的行进方向，把车辆的前轮或四轮调整到适当的角度，以调整车辆的行进方向。
6.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述
计算单元，判断在与障碍物的碰撞危险中是否可能避免与障碍物的碰撞，计算单元依靠从感知部输入的各种信息识别障碍物，判断是否有与障碍物的碰撞危险，如果判断为有碰撞危险，再判断是否有避免碰撞的可能。
7.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述
防碰撞响应器通过确定是否存在与周围车辆或者周围物体发生碰撞的风险，支持包括其车辆的速度或者车道变化的行驶状态变化。
8.根据权利要求1所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的检测装置，其特征在于：所述计算单元通过通信接口与外部装置，外部装置是中央服务器或者用于错误驾驶员警告的发射器进行通信。
9.用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法，其特征在于：方法包括：
S1、检测障碍物与所述车辆的相对位置；
S2、根据障碍物与车辆的相对位置来确定障碍物所在的区段，计算机基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制；
S3、根据碰撞风险方面的评估执行车辆的自动制动；
S4、根据碰撞风险评估结果，允许驾驶员以执行避让转向操纵为目的进行的转向干预；
S5、在判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，根据障碍物所在的区段来采取行动以避免车辆和障碍物之间的碰撞，执行减速指令。
10.根据权利要求9所述的用于避免机动车与错误行驶车辆碰撞的方法，其特征在于：在驾驶员进行转向干预的情况下，自动制动被停止。
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