用于基于融合雷达传感器避免车辆碰撞的方法和装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于并且要求于2014年8月8日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请 第10-2014-0102101号的权益，通过引用结合在此，以供参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于基于极高频率的融合雷达传感器来优化车辆的防碰撞的方 法，更具体地，涉及一种用于在诸如高速公路等高速行驶环境和诸如喧闹市区等低速行驶 环境中优化具有低功耗的车辆的防碰撞的方法和装置。
【背景技术】
[0004] 最近，由于电子、信息与通信、机械和自动化工程的融合，车辆变得越来越智能化。 具体地，通过在行驶时自动检测行驶周围环境而提高驾驶员的便利性和安全性的智能技术 的发展被视为未来车辆的重要技术，自1999年起，包括奔驰汽车的许多汽车制造商认真地 推动其向前发展。同样，作为高级安全车辆（ASV)的核心系统中的一种，存在"车辆碰撞报 警系统"。该系统用于通过利用侧、后、以及前方车间距离检测雷达实时地检测前方汽车与 后方汽车之间的距离来告知碰撞的可能性或者自动控制车辆的速度等。
[0005] 因此，出于安全考虑，已经进行了各种研究，以能够防止由于瞬间的分心而在喧闹 市区或者高速公路上发生车辆碰撞。
[0006] 通常，已经使用了诸如自适应性（响应）巡航控制系统（ACCS)、前方车辆防碰撞 系统（FVCAS)、侧和后方车辆防碰撞系统（SBVCAS)、以及车道偏离警报系统（LDWS)等技术。 具体地，自适应性巡航控制系统让驾驶员操作方向盘并且利用微处理器控制由踏板所控制 的部件。目前，由于24GHz的FMC方法的雷达特征，该自适应性巡航控制系统的控制通过导 通/断开方法确定并且主要用于40km/h以上（即，约25英里/小时）的高速行驶，并且它 们中的多数是用于在高速情况下检测远距离障碍物以防止相对较大的事故发生的技术。此 外，由于市区中交通拥堵的特征，所以研究并且利用通过使用用于小于30km/h的低速行驶 的超声波传感器和短距防碰撞系统配置而检测障碍物的技术。
[0007] 然而，2013年发布的Mercedes-Benz的"新S级"已经展示了作为最具前景的技术 的智能驱动（通过使用汽车保险杠的雷达传感器和立体摄像头用于自动操作加速度和制 动踏板以保持距前方车辆的距离的功能）。具体地，结合通过读取路底（road bottom)而在 车道中间驾驶汽车的技术，驾驶员在重复刹车和驱动的拥堵阶段能够进行诸如读书或者将 文本消息输入到移动电话中的工作。
[0008] 最近，Volvo中引入的城市安全功能还使用雷达传感器，通常，在主要用于检测 障碍物的雷达中，其短距准确度比较卓越。然而，因为常规雷达传感器以诸如24GHz或者 77GHz的极高频率操作，所以存在功耗增加并且由此燃料效率下降的问题。
【发明内容】
[0009] 因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通过根据交通条件操作最 少数目的传感器来优化具有低功耗的车辆之间的防碰撞的方法和装置，从而减少诸如高速 公路等高速行驶环境和诸如喧闹市区等低速行驶环境中的燃料消耗。
[0010] 而且，本发明的目的是提供一种用于避免车辆之间碰撞的方法和装置，所述车辆 能够极强地适应于斜坡道路行驶、弯曲道路行驶、恶劣道路条件、以及恶劣天气条件（例 如，下雨、下雪、强风、雾等），并且通过利用诸如车辆前置照相机和3轴加速传感器等辅助 设备可以提高防碰撞的精确度并且可以减少对车间距离和环境（例如，道路条件、天气条 件等）敏感的雷达的不正确信息的发生率。
[0011] 首先，总结本发明的特征，根据用于实现上述目的的本发明的一方面，用于基于安 装在车辆上的融合雷达传感器（converged radar sensor)避免具有低功耗的车辆碰撞的 方法包括下列步骤：(a)操作多个雷达传感器；(b)通过分析前置照相机的图像检测道路条 件或行驶环境；（c)获得通过使用加速度传感器所分析的车辆的速度信息和包括通过使用 由多个雷达传感器产生的雷达信号和对应反射信号所分析的周围车辆或者周围物体的信 息的行驶信息；并且（d)通过确定是否存在与周围车辆或者周围物体碰撞的风险，支持包 括车辆速度或者车道变化的行驶状态变化，同时，根据行驶环境或者行驶信息控制所述多 个雷达传感器中的一个前置长距雷达传感器和其余前方、后方、或者侧方的短距雷达传感 器的操作。
[0012] 在（d)步骤中，该方法可通过反映道路地面状况、是否是在斜坡道路上行驶、是否 在弯曲道路上行驶、是否在交叉道路上行驶、是否直线行驶、是否是夜间行驶、是否在最左 侧车道上行驶、是否在最右侧车道上行驶、天气条件、车辆的速度或者加速度、距前面车辆 或者周围物体的相对距离、或者前面车俩的速度或者加速度中的至少一种，支持控制多个 雷达传感器的操作并且改变车辆的行驶状态。
[0013] 在（d)步骤中，以小于车辆的预定速度的速度断开前置长距雷达传感器的操作， 并且以大于车辆的预定速度的速度导通前置长距雷达传感器的操作。
[0014] 在（d)步骤中，如果车辆在斜坡道路上行驶，或者如果道路的状况包括恶劣天气 条件或者崎岖不平的道路情况，则断开前置长距雷达传感器的操作，所述恶劣天气包括下 雨、下雪、强风、或者雾情况。
[0015] 在步骤（d)中，如果车辆在最左侧车道上行驶，则断开多个雷达传感器中的左侧 短距雷达传感器的操作，或者如果车辆在最右侧车道上行驶，则断开多个雷达传感器中的 右侧短距雷达传感器的操作。
[0016] 在步骤（d)中，当通过比较使用多个雷达传感器中的前置短距雷达传感器和左侧 短距雷达传感器的操作测量的距前方和前方左侧的车辆的距离与预定距离，如果确定前方 左侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时，当通过比较使用多个雷达 传感器中的前置短距雷达传感器和左侧短距雷达传感器的操作测量的距后方和后方左侧 的车辆的距离与预定距离，如果确定后方左侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者 减速的控制时，所述方法可执行控制以支持车辆的加速并且将车道改变至左侧车道。
[0017] 在步骤（d)中，当通过比较使用多个雷达传感器中的前置短距雷达传感器和右侧 短距雷达传感器的操作测量的距前方和前方右侧车辆的距离与预定距离，如果确定前方右 侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时，当通过比较使用多个雷达传 感器中的前置短距雷达传感器和右侧短距雷达传感器的操作测量的距后方和后方右侧的 车辆的距离与预定距离，如果确定后方右侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者减 速的控制时，所述方法可执行控制以支持其车辆的加速并且将车道改变至右侧车道。
[0018] 在步骤（d)中，该方法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，可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。
[0019] 如果车辆速度极限超过预定高行驶速度，则仅操作多个雷达传感器中的前置长距 雷达传感器。
[0020] 在步骤（c)中，通过比较由多个雷达传感器产生的雷达信号与对应反射信号，该 方法可测量相对压差和相对相差，直至相对压差和相对相差中的每个与预定误差范围内的 参考压差和参考相差中的每个相同，并且通过参考数据库的查询表，计算距前面车辆或者 周围物体的相对距离或者对应于参考压差和参考相差的前面车辆的速度或者加速度的信 息作为行驶信息的一部分。
[0021] 并且，根据本发明的另一方面，用于基于安装在车辆的融合雷达传感器避免具有 低功耗的车辆发生碰撞的装置包括：多个雷达传感器；以及防碰撞响应器，被配置为执行 对具有低功耗的多个雷达传感器的控制和用于避免车辆碰撞的行驶控制，其中，防碰撞响 应器包括：情况检测器，被配置为通过分析前置照相机的图像检测道路条件或者行驶环境； 和距离检测器，被配置为获得通过使用加速度传感器所分析的车辆的速度信息和包括通过 使用由多个雷达传感器产生的雷达信号和对应反射信号所分析的周围车辆或者周围物体 的信息的行驶信息，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 风险性，支持包括车辆速度或者车道变化的行驶状态变化，同时，根据行驶环境或者行驶信 息控制多个雷达传感器中的一个前置长距雷达传感器和其余前方、后方、或者侧方的短距 雷达传感器的操作。
[0022] 多个雷达传感器可包括前置长距雷达传感器、前置短距雷达传感器、后置短距雷 达传感器、左侧短距雷达传感器、以及右侧短距雷达传感器。
[0023] 多个雷达传感器可包括以77GHz操作的前置长距雷达传感器和以24GHz操作的其 余四个短距雷达传感器。
[0024] 距离检测器可以小于车辆预定速度的速度断开前置长距雷达传感器的操作，并且 以大于车辆预定速度的速度导通前置长距雷达传感器的操作。
[0025] 如果车辆在斜坡道路上行驶，或者如果道路状况包括恶劣天气条件，或者崎岖不 平的道路状况，情况检测器可断开前置长距雷达传感器的操作，其中所述恶劣天气条件包 括下雨、下雪、强风、或者雾情况、。
[0026] 如果车辆在最左侧车道上行驶，则情况检测器可断开多个雷达传感器中的左侧短 距雷达传感器的操作，或者如果车辆在最右侧车道上行驶，则断开多个雷达传感器中的右 侧短距雷达传感器的操作。
[0027] 当通过比较使用多个雷达传感器中的前置短距雷达传感器和左侧短距雷达传感 器的操作测量的距前方和前方左侧的车辆的距离与预定距离，如果确定前方左侧车道上没 有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时，当通过比较使用多个雷达传感器中的前 置长短距雷达传感器和左侧短距雷达传感器的操作测量的距后方和后方左侧车辆的距离 与预定距离，如果确定后方左侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时， 防碰撞响应器可执行控制以支持车辆的加速并且将车道改变至左侧车道。
[0028] 当通过比较使用多个雷达传感器中的前置短距雷达传感器和右侧短距雷达传感 器的操作测量的距前方和前方右侧的车辆的距离与预定距离，如果确定前方右侧车道上没 有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时，当通过比较使用多个雷达传感器中的前 置短距雷达传感器和右侧短距雷达传感器的操作测量的距后方和后方右侧车辆的距离与 预定距离，如果确定后方右侧车道上没有任何车辆，支持车辆的加速或者减速的控制时，则