用于基于融合雷達傳感器避免車輛碰撞的方法和裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請基于并且要求于2014年8月8日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 第10-2014-0102101號的權(quán)益，通過引用結(jié)合在此，以供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于基于極高頻率的融合雷達傳感器來優(yōu)化車輛的防碰撞的方 法，更具體地，涉及一種用于在諸如高速公路等高速行駛環(huán)境和諸如喧鬧市區(qū)等低速行駛 環(huán)境中優(yōu)化具有低功耗的車輛的防碰撞的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004] 最近，由于電子、信息與通信、機械和自動化工程的融合，車輛變得越來越智能化。 具體地，通過在行駛時自動檢測行駛周圍環(huán)境而提高駕駛員的便利性和安全性的智能技術(shù) 的發(fā)展被視為未來車輛的重要技術(shù)，自1999年起，包括奔馳汽車的許多汽車制造商認真地 推動其向前發(fā)展。同樣，作為高級安全車輛（ASV)的核心系統(tǒng)中的一種，存在"車輛碰撞報 警系統(tǒng)"。該系統(tǒng)用于通過利用側(cè)、后、以及前方車間距離檢測雷達實時地檢測前方汽車與 后方汽車之間的距離來告知碰撞的可能性或者自動控制車輛的速度等。
[0005] 因此，出于安全考慮，已經(jīng)進行了各種研究，以能夠防止由于瞬間的分心而在喧鬧 市區(qū)或者高速公路上發(fā)生車輛碰撞。
[0006] 通常，已經(jīng)使用了諸如自適應性（響應）巡航控制系統(tǒng)（ACCS)、前方車輛防碰撞 系統(tǒng)（FVCAS)、側(cè)和后方車輛防碰撞系統(tǒng)（SBVCAS)、以及車道偏離警報系統(tǒng)（LDWS)等技術(shù)。 具體地，自適應性巡航控制系統(tǒng)讓駕駛員操作方向盤并且利用微處理器控制由踏板所控制 的部件。目前，由于24GHz的FMC方法的雷達特征，該自適應性巡航控制系統(tǒng)的控制通過導 通/斷開方法確定并且主要用于40km/h以上（即，約25英里/小時）的高速行駛，并且它 們中的多數(shù)是用于在高速情況下檢測遠距離障礙物以防止相對較大的事故發(fā)生的技術(shù)。此 外，由于市區(qū)中交通擁堵的特征，所以研究并且利用通過使用用于小于30km/h的低速行駛 的超聲波傳感器和短距防碰撞系統(tǒng)配置而檢測障礙物的技術(shù)。
[0007] 然而，2013年發(fā)布的Mercedes-Benz的"新S級"已經(jīng)展示了作為最具前景的技術(shù) 的智能驅(qū)動（通過使用汽車保險杠的雷達傳感器和立體攝像頭用于自動操作加速度和制 動踏板以保持距前方車輛的距離的功能）。具體地，結(jié)合通過讀取路底（road bottom)而在 車道中間駕駛汽車的技術(shù)，駕駛員在重復剎車和驅(qū)動的擁堵階段能夠進行諸如讀書或者將 文本消息輸入到移動電話中的工作。
[0008] 最近，Volvo中引入的城市安全功能還使用雷達傳感器，通常，在主要用于檢測 障礙物的雷達中，其短距準確度比較卓越。然而，因為常規(guī)雷達傳感器以諸如24GHz或者 77GHz的極高頻率操作，所以存在功耗增加并且由此燃料效率下降的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種通過根據(jù)交通條件操作最 少數(shù)目的傳感器來優(yōu)化具有低功耗的車輛之間的防碰撞的方法和裝置，從而減少諸如高速 公路等高速行駛環(huán)境和諸如喧鬧市區(qū)等低速行駛環(huán)境中的燃料消耗。
[0010] 而且，本發(fā)明的目的是提供一種用于避免車輛之間碰撞的方法和裝置，所述車輛 能夠極強地適應于斜坡道路行駛、彎曲道路行駛、惡劣道路條件、以及惡劣天氣條件（例 如，下雨、下雪、強風、霧等），并且通過利用諸如車輛前置照相機和3軸加速傳感器等輔助 設備可以提高防碰撞的精確度并且可以減少對車間距離和環(huán)境（例如，道路條件、天氣條 件等）敏感的雷達的不正確信息的發(fā)生率。
[0011] 首先，總結(jié)本發(fā)明的特征，根據(jù)用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一方面，用于基于安 裝在車輛上的融合雷達傳感器（converged radar sensor)避免具有低功耗的車輛碰撞的 方法包括下列步驟：(a)操作多個雷達傳感器；(b)通過分析前置照相機的圖像檢測道路條 件或行駛環(huán)境；（c)獲得通過使用加速度傳感器所分析的車輛的速度信息和包括通過使用 由多個雷達傳感器產(chǎn)生的雷達信號和對應反射信號所分析的周圍車輛或者周圍物體的信 息的行駛信息；并且（d)通過確定是否存在與周圍車輛或者周圍物體碰撞的風險，支持包 括車輛速度或者車道變化的行駛狀態(tài)變化，同時，根據(jù)行駛環(huán)境或者行駛信息控制所述多 個雷達傳感器中的一個前置長距雷達傳感器和其余前方、后方、或者側(cè)方的短距雷達傳感 器的操作。
[0012] 在（d)步驟中，該方法可通過反映道路地面狀況、是否是在斜坡道路上行駛、是否 在彎曲道路上行駛、是否在交叉道路上行駛、是否直線行駛、是否是夜間行駛、是否在最左 側(cè)車道上行駛、是否在最右側(cè)車道上行駛、天氣條件、車輛的速度或者加速度、距前面車輛 或者周圍物體的相對距離、或者前面車倆的速度或者加速度中的至少一種，支持控制多個 雷達傳感器的操作并且改變車輛的行駛狀態(tài)。
[0013] 在（d)步驟中，以小于車輛的預定速度的速度斷開前置長距雷達傳感器的操作， 并且以大于車輛的預定速度的速度導通前置長距雷達傳感器的操作。
[0014] 在（d)步驟中，如果車輛在斜坡道路上行駛，或者如果道路的狀況包括惡劣天氣 條件或者崎嶇不平的道路情況，則斷開前置長距雷達傳感器的操作，所述惡劣天氣包括下 雨、下雪、強風、或者霧情況。
[0015] 在步驟（d)中，如果車輛在最左側(cè)車道上行駛，則斷開多個雷達傳感器中的左側(cè) 短距雷達傳感器的操作，或者如果車輛在最右側(cè)車道上行駛，則斷開多個雷達傳感器中的 右側(cè)短距雷達傳感器的操作。
[0016] 在步驟（d)中，當通過比較使用多個雷達傳感器中的前置短距雷達傳感器和左側(cè) 短距雷達傳感器的操作測量的距前方和前方左側(cè)的車輛的距離與預定距離，如果確定前方 左側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時，當通過比較使用多個雷達 傳感器中的前置短距雷達傳感器和左側(cè)短距雷達傳感器的操作測量的距后方和后方左側(cè) 的車輛的距離與預定距離，如果確定后方左側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者 減速的控制時，所述方法可執(zhí)行控制以支持車輛的加速并且將車道改變至左側(cè)車道。
[0017] 在步驟（d)中，當通過比較使用多個雷達傳感器中的前置短距雷達傳感器和右側(cè) 短距雷達傳感器的操作測量的距前方和前方右側(cè)車輛的距離與預定距離，如果確定前方右 側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時，當通過比較使用多個雷達傳 感器中的前置短距雷達傳感器和右側(cè)短距雷達傳感器的操作測量的距后方和后方右側(cè)的 車輛的距離與預定距離，如果確定后方右側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者減 速的控制時，所述方法可執(zhí)行控制以支持其車輛的加速并且將車道改變至右側(cè)車道。
[0018] 在步驟（d)中，該方法通過比較使用多個雷達傳感器中的前置長距雷達傳感器的 操作測量的距前面車輛的距離與預定距離，可支持車輛的加速或者減速的控制，并且即使 確定前方?jīng)]有任何車輛，也支持車輛的加速。
[0019] 如果車輛速度極限超過預定高行駛速度，則僅操作多個雷達傳感器中的前置長距 雷達傳感器。
[0020] 在步驟（c)中，通過比較由多個雷達傳感器產(chǎn)生的雷達信號與對應反射信號，該 方法可測量相對壓差和相對相差，直至相對壓差和相對相差中的每個與預定誤差范圍內(nèi)的 參考壓差和參考相差中的每個相同，并且通過參考數(shù)據(jù)庫的查詢表，計算距前面車輛或者 周圍物體的相對距離或者對應于參考壓差和參考相差的前面車輛的速度或者加速度的信 息作為行駛信息的一部分。
[0021] 并且，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于基于安裝在車輛的融合雷達傳感器避免具有 低功耗的車輛發(fā)生碰撞的裝置包括：多個雷達傳感器；以及防碰撞響應器，被配置為執(zhí)行 對具有低功耗的多個雷達傳感器的控制和用于避免車輛碰撞的行駛控制，其中，防碰撞響 應器包括：情況檢測器，被配置為通過分析前置照相機的圖像檢測道路條件或者行駛環(huán)境； 和距離檢測器，被配置為獲得通過使用加速度傳感器所分析的車輛的速度信息和包括通過 使用由多個雷達傳感器產(chǎn)生的雷達信號和對應反射信號所分析的周圍車輛或者周圍物體 的信息的行駛信息，防碰撞響應器通過確定是否存在與周圍車輛或者周圍物體發(fā)生碰撞的 風險性，支持包括車輛速度或者車道變化的行駛狀態(tài)變化，同時，根據(jù)行駛環(huán)境或者行駛信 息控制多個雷達傳感器中的一個前置長距雷達傳感器和其余前方、后方、或者側(cè)方的短距 雷達傳感器的操作。
[0022] 多個雷達傳感器可包括前置長距雷達傳感器、前置短距雷達傳感器、后置短距雷 達傳感器、左側(cè)短距雷達傳感器、以及右側(cè)短距雷達傳感器。
[0023] 多個雷達傳感器可包括以77GHz操作的前置長距雷達傳感器和以24GHz操作的其 余四個短距雷達傳感器。
[0024] 距離檢測器可以小于車輛預定速度的速度斷開前置長距雷達傳感器的操作，并且 以大于車輛預定速度的速度導通前置長距雷達傳感器的操作。
[0025] 如果車輛在斜坡道路上行駛，或者如果道路狀況包括惡劣天氣條件，或者崎嶇不 平的道路狀況，情況檢測器可斷開前置長距雷達傳感器的操作，其中所述惡劣天氣條件包 括下雨、下雪、強風、或者霧情況、。
[0026] 如果車輛在最左側(cè)車道上行駛，則情況檢測器可斷開多個雷達傳感器中的左側(cè)短 距雷達傳感器的操作，或者如果車輛在最右側(cè)車道上行駛，則斷開多個雷達傳感器中的右 側(cè)短距雷達傳感器的操作。
[0027] 當通過比較使用多個雷達傳感器中的前置短距雷達傳感器和左側(cè)短距雷達傳感 器的操作測量的距前方和前方左側(cè)的車輛的距離與預定距離，如果確定前方左側(cè)車道上沒 有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時，當通過比較使用多個雷達傳感器中的前 置長短距雷達傳感器和左側(cè)短距雷達傳感器的操作測量的距后方和后方左側(cè)車輛的距離 與預定距離，如果確定后方左側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時， 防碰撞響應器可執(zhí)行控制以支持車輛的加速并且將車道改變至左側(cè)車道。
[0028] 當通過比較使用多個雷達傳感器中的前置短距雷達傳感器和右側(cè)短距雷達傳感 器的操作測量的距前方和前方右側(cè)的車輛的距離與預定距離，如果確定前方右側(cè)車道上沒 有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時，當通過比較使用多個雷達傳感器中的前 置短距雷達傳感器和右側(cè)短距雷達傳感器的操作測量的距后方和后方右側(cè)車輛的距離與 預定距離，如果確定后方右側(cè)車道上沒有任何車輛，支持車輛的加速或者減速的控制時，則