载具的RCTB系统及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年1月26日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2021-0010896的优先权，其全部内容通过引用合并于本文以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及用于防止载具的后方碰撞的后方碰撞交通辅助制动(RCTB)系统。

背景技术

RCTB系统是安全系统，其在驾驶员试图将载具从难以观察后侧等的停车状态拉出时防止车辆与从后侧接近的障碍物碰撞、以及在预测到碰撞时警告驾驶员并且主动制动以防止碰撞。

然而，尽管RCTB系统如上所述进行操作，但是存在以下问题：由于道路的状态或载具的状态而仍然存在与后侧接近的障碍物碰撞的可能性。

即，尽管RCTB系统检测到后侧接近的障碍物并且执行制动，但是取决于载具或道路的条件，实际制动性能可能并未充分展现，并因此存在可能发生碰撞事故的可能性。

本发明的背景技术所描述的事项仅用于增进对本发明的背景的理解，而不应被视为承认其对应于本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

提供了本发明内容以简化的形式介绍对下面在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意在用作帮助确定所请求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种用于控制载具的后方碰撞交通辅助制动(RCTB)系统的方法，包括：接收关于自主载具和障碍物的信息；通过计算所接收的信息并且在预测到与所述障碍物的碰撞时生成参考制动压力来执行制动；存储所述自主载具在用于生成所述参考制动压力的参考时间点处的位置、所述自主载具的速度、作为从所述自主载具到与所述障碍物的估计的碰撞点的距离的估计的参考碰撞距离、以及估计的参考碰撞时间；基于所存储的数据来监视是否执行正常制动；以及当在监视期间确定未执行正常制动时，生成附加制动压力以增大总制动压力。

监视正常制动可以包括确定是否满足以下条件中的一个或多个条件：所述自主载具自参考点起的移动距离是否超过阈值移动距离；所述自主载具的速度基于载具减速度的量而是否超过阈值速度；所更新的估计的碰撞距离是否短于所述估计的参考碰撞距离并且小于估计的阈值碰撞距离；估计的碰撞时间是否短于所述估计的参考碰撞时间并且小于估计的阈值碰撞时间；以及所述自主载具的后侧由于道路倾斜而向下倾斜的倾斜度是否大于阈值倾斜度。

当满足所述条件中的一个或多个条件时，可以确定未执行正常制动并且可以生成附加制动压力。

附加制动压力可以随着每个所满足的条件的目标物理量偏离对应阈值的程度增大而增大。

附加制动压力可以随着所满足的条件的数量增加而增大。

可以通过以下方式计算阈值移动距离：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的移动距离；以及将余量距离与估计的移动距离相加。

可以通过以下方式计算阈值速度：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的速度；以及将余量速度与估计的速度相加。

可以通过以下方式计算估计的阈值碰撞距离：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的移动距离；以及从估计的移动距离和估计的参考碰撞距离的差值减去余量距离。

可以通过以下方式计算估计的阈值碰撞时间：从估计的参考碰撞时间减去自参考点起所经过的时间之后，减去余量时间。

在另一个总体方面，一种载具的后方碰撞交通辅助制动RCTB系统，包括：雷达，被配置为检测在自主载具的后侧的障碍物的接近；输入单元，被配置为接收关于所述自动载具的位置、速度、驾驶状态的信息、以及所述雷达的关于所述自动载具的所述障碍物的信息；制动设备，被配置为在计算所接收的信息并且预测到与所述障碍物的碰撞时生成参考制动压力以执行制动；算术存储单元，被配置为计算和存储所述自主载具在用于生成所述参考制动压力的参考时间点处的位置和速度、作为从所述自主载具到与所述障碍物的估计的碰撞点的距离的估计的参考碰撞距离、以及估计的参考碰撞时间；监视单元，被配置为基于存储在所述算术存储单元中的数据来监视是否执行正常制动；以及控制单元，被配置为控制所述输入单元、所述制动设备、所述算术存储单元和所述监视单元、以及在确定未执行所述正常制动时生成附加制动压力以增大施加到所述制动设备的总制动压力。

监视单元可以被配置为确定是否满足以下条件中的一个或多个条件：所述自主载具自参考点起的移动距离是否超过阈值移动距离；所述自主载具的速度基于载具减速度的量而是否超过阈值速度；所更新的估计的碰撞距离是否短于所述估计的参考碰撞距离并且小于估计的阈值碰撞距离；估计的碰撞时间是否短于所述估计的参考碰撞时间并且小于估计的阈值碰撞时间；以及所述自主载具的后侧由于道路倾斜而向下倾斜的倾斜度是否大于阈值倾斜度。

监视单元可以被配置为在满足所述条件中的一个或多个条件时确定未执行正常制动。

控制单元可以被配置为：随着所满足的条件的目标物理量偏离对应阈值的程度增大而增大附加制动压力。

控制单元可以被配置为：随着所满足的条件的数量增加而增大附加制动压力。

监视单元可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的移动距离；以及通过将余量距离与估计的移动距离相加来计算阈值移动距离。

监视单元可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的速度；以及通过将余量速度与估计的速度相加来计算阈值速度。

监视单元可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具的估计的移动距离；以及通过从估计的移动距离和估计的参考碰撞距离之间的差值减去余量距离来计算估计的阈值碰撞距离。

监视单元可以被配置为：通过在从估计的参考碰撞时间减去自参考点起所经过的时间之后，减去余量时间来计算估计的阈值碰撞时间。

其他特征和方面将通过以下详细描述、附图和权利要求变得清楚明白。

附图说明

图1是用于说明可以应用本发明的情形的图。

图2是示出了根据本发明的用于控制载具的RCTB系统的方法的实施例的流程图。

图3是根据本发明的载具的RCTB系统的配置图。

图4是示出了本发明的效果的曲线图。

具体实施方式

本说明书或申请中公开的本发明的实施例的特定结构或功能描述仅出于描述根据本发明的实施例的目的而举例说明，并且根据本发明的实施例可以以各种形式实现，并且不应被解释为限于本说明书或申请中描述的实施例。

因为根据本发明的实施例可以具有各种变化并且可以具有各种形式，所以将在附图中示出并且在本说明书或申请中详细描述特定的实施例。然而，这并非意在将根据本发明的构思的实施例限制为具体公开的形式，而是应被理解为包括本发明的精神和范围中所包括的所有变化、等同物或替代物。

诸如第一和/或第二之类的术语可以用于描述各种元件，但这些元件不应受限于这些术语。以上术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分的目的，例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二组件也可以被称为第一组件。

当组件被称为与另一个组件“连接”或“接触”时，可以理解为其他组件可以与该另一组件直接连接或接触，但是应理解的是，其他组件可以存在于中间。另一方面，当描述某个元件与另一个元件“直接连接”或“直接接触”时，应理解的是，没有其他元件存在于中间。诸如“在...之间”和“直接在...之间”或“与...相邻”和“与...直接相邻”等的描述元件之间的关系的其他表述应该类似地解释。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明。除非上下文另外明确指出，否则单数表述包括复数表述。在本说明书中，诸如“包括”或“具有”之类的术语旨在指示存在所描述的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合，并且应被理解为其不排除存在或增加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意义。诸如在通用词典中定义的术语之类的术语应该被解释为与相关技术的上下文一致的含义，并且除非在本说明书中明确定义，否则这些术语将不被解释为理想或过于正式的含义。

在下文中，将通过参考附图描述本发明的优选实施例来详细描述本发明。在每个附图中，类似的附图标记表示类似的元件。

参考图1，在应用本发明的自主载具(V)向后移动的情形中，如果障碍物(M)从自主载具(V)的后侧接近并且持续接近，则自主载具(V)和障碍物(M)将在所示出的预测的碰撞点处碰撞。

这里，障碍物(M)可以是所示出的载具，并且可以是各种不同的障碍物，例如行人或自行车，这些被统称为障碍物(M)。

在以上情形中，传统的RCTB系统也检测障碍物(M)、警告驾驶员、以及操作制动设备15以防止碰撞。然而，因为由于自主载具(V)的状态或道路条件等而可能不执行期望的制动动作，所以仍然存在碰撞的风险。因此，图2的控制方法旨在为这种情形做准备。

参考图2，根据本发明的载具的RCTB系统及其控制方法的实施例被配置为包括以下步骤：接收关于自主载具(V)和障碍物(M)的信息(S10)；通过计算所接收的信息并且在预测到与障碍物(M)的碰撞时生成预定的参考制动压力，来执行制动(S20)；存储自主载具在用于生成参考制动压力的参考时间点处的位置、自主载具的速度、作为从自主载具(V)到与障碍物(M)的估计的碰撞点的距离的估计的参考碰撞距离、以及估计的参考碰撞时间(S30)；基于所存储的数据来监视是否执行正常制动(S40)；以及当在监视期间确定未执行正常制动时，生成附加制动压力以增大总制动压力(S50)。

在本发明中，如果在载具正在倒行并且RCTB系统开始操作的状态下预测到与后侧接近的障碍物(M)的碰撞，则RCTB系统开始使用参考制动压力进行制动，然后监视载具的移动和制动状态。当因为尽管通过参考制动压力进行制动也未实现正常制动而预测到与障碍物(M)的碰撞时，RCTB系统生成附加制动压力，以增大施加到制动设备15的总制动压力，使得可以防止与障碍物(M)的碰撞。

这里，如在传统的RCTB系统中，假设可以做出正常制动操作的一般载具情形和道路情形，参考制动压力可以被设置为恒定值。

在监视正常制动(S40)的步骤中，通过使用持续更新的关于自主载具(V)和障碍物(M)的位置和速度的信息、以及所存储的数据，确定以下内容作为条件：自主载具(V)自参考点起的移动距离是否超过预定阈值移动距离；自主载具的速度是否因为载具减速度的量小而超过预定阈值速度；所更新的估计的碰撞距离是否短于估计的参考碰撞距离并且小于预定的估计的阈值碰撞距离；估计的碰撞时间是否短于估计的参考碰撞时间并且小于预定的估计的阈值碰撞时间；以及自主载具(V)的后侧由于道路倾斜而向下倾斜的倾斜度是否大于预定阈值倾斜度。

在如上所述的监视期间，执行以下步骤：当上述条件中的至少一个或多个条件满足时，确定不是正常制动；以及生成附加制动压力以增大总制动压力。

在这种情况下，附加制动压力可以随着所满足的条件的目标物理量偏离对应阈值的程度增大而被生成得更大。

例如，当自主载具(V)距自主载具在参考点处的位置的移动距离超过阈值移动距离并且生成附加制动压力时，附加制动压力随着自主载具(V)的移动距离超过阈值移动距离的距离更大而被生成得更大。

此外，附加制动压力可以被配置为随着所满足的条件的数量增加而被生成得更大。

即，如果上述条件中所满足的条件的数量大，则可以确定载具条件或道路条件不利于载具的快速制动，因此通过相应地生成更大的附加制动压力，可以充分补偿不足的制动性能。

可以通过以下方式计算阈值移动距离：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的移动距离；以及将预定的第一余量距离与估计的移动距离相加。

即，因为自主载具(V)在所经过的时间期间移动同时自主载具在参考点处的速度以载具减速度逐渐地减小，所以当自主载具在参考点处的速度是初始速度并且自主载具(V)根据载具减速带在所经过的时间期间以恒定的减速度移动时，估计的移动距离可以被计算作为自主载具(V)的移动距离。

第一余量距离是考虑到计算估计的移动距离中的误差并且为了保证安全而与估计的移动距离相加的值，并且第一余量距离可以被设置为正值，例如至少0m至0.2m。

因此，例如，当估计的移动距离被计算为1米并且第一余量距离是0.2米时，阈值移动距离变为1.2米。因此，当自主载具(V)从参考点处的参考位置移动多于1.2米时，确定满足上述条件，并且可以生成附加制动压力。

可以通过以下方式计算阈值速度：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的速度；以及将预定的余量速度与估计的速度相加。

即，当自主载具在参考点处的速度是初始速度并且自主载具根据载具减速度在所经过的时间期间以恒定的减速度移动时，估计的速度可以被计算作为自主载具的速度。

余量速度是为了考虑计算估计的速度中的误差并且保证安全，并且可以作为正值与估计的速度相加。

例如，当估计的速度被计算为5km/h并且余量速度被设置为0.05km/h时，阈值速度是5.05km/h。因此，当自主载具的当前速度是5.02km/h时，确定不满足用于生成制动压力的条件，但是当因为没有正常地执行制动，自主载具的当前速度是5.4km/h时，确定满足用于生成附加制动压力的条件。

可以通过以下方式计算估计的阈值碰撞距离：使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的移动距离；以及从估计的移动距离减去估计的参考碰撞距离后减去预定的第二余量距离。

例如，当在参考点处的估计的参考碰撞距离被计算为3米，当前的估计的移动距离被计算为1米，并且第二余量距离被设置为0.5米时，估计的门限碰撞距离通过以下方式被计算为1.5米：从估计的参考碰撞距离减去估计的移动距离(这可以被计算为3-1＝2米)，然后再从这个计算的值减去第二余量距离(这可以被计算为2-0.5＝1.5米)。

因此，当在从参考点起已经经过了所经过的时间的当前时间点处计算的估计的碰撞距离是1.4米(其短于1.5米的估计的阈值碰撞距离)时，则可以确定满足用于生成附加制动压力的条件。

可以通过以下方式计算估计的阈值碰撞时间：在从估计的参考碰撞时间减去自参考点起所经过的时间之后，减去预定的余量时间。

例如，当在参考点处预测的估计的参考碰撞时间是5秒、并且自参考点起所经过的时间是2秒、余量时间被设置为0.05秒时，通过以下方式计算估计的阈值碰撞时间：从估计的参考碰撞时间减去所经过的时间(这可以被计算为5-2＝3秒)，然后从减去值减去余量时间(这可以被计算为3-0.05＝2.95秒)。

因此，当在从参考点起已经经过了所经过的时间的当前时间点处计算的估计的碰撞时间被计算为2.8秒(其小于2.95秒的估计的阈值碰撞时间)时，则可以确定满足用于生成附加制动压力的条件。

这里，可以通过以下方式计算估计的碰撞时间：将从自主载具的当前位置到估计的碰撞点的距离除以自主载具(V)的速度。在这种情况下，可以考虑自主载具的速度以及随时间的推移通过制动操作而减速。

参考图3，根据本发明的可以实现如上所述的控制方法的载具的RCTB系统的实施例被配置为包括：雷达11，其被设置为检测在载具后侧的障碍物(M)的接近；输入单元13，其接收关于自主载具(V)的位置、速度、驾驶状态的信息、以及通过雷达11的关于针对自主载具(V)的障碍物(M)的信息；制动设备15，其在计算所接收的信息并且预测到与障碍物(M)的碰撞时生成预定的参考制动压力以执行制动；算术存储单元17，其计算和存储自主载具在用于生成参考制动压力的参考时间点处的位置和速度、作为从自主载具(V)到与障碍物(M)的估计的碰撞点的距离的估计的参考碰撞距离、以及估计的参考碰撞时间；监视单元19，其基于所存储的数据来监视是否执行正常制动；以及控制单元21，其控制输入单元13、制动设备15、算术存储单元17和监视单元19，以及当在监视期间确定未执行正常制动时生成附加制动压力以增加在制动设备15上施加的总制动压力。

这里，输入单元13被配置为：不仅接收雷达11的信号，还接收能够检测自主载具(V)的位置和速度的各种传感器的信号。具体地，输入单元13被配置为从要稍后描述的倾斜传感器23接收信号。

此外，输入单元13、算术存储单元17、监视单元19和控制单元21在功能上进行划分，并且可以存在每个功能在特定硬件上共同执行的部分。

通过使用持续地更新的关于自主载具(V)和障碍物(M)的位置和速度的信息、以及存储在算术存储单元17中的数据，监视单元19可以被配置为确定以下条件：自主载具(V)自参考点起的移动距离是否超过预定阈值移动距离；自主载具的速度是否因为载具减速度的量小而超过预定阈值速度；所更新的估计的碰撞距离是否短于估计的参考碰撞距离并且小于预定的估计的阈值碰撞距离；估计的碰撞时间是否短于估计的参考碰撞时间并且小于预定的估计的阈值碰撞时间；以及自主载具(V)的后侧由于道路倾斜而向下倾斜的倾斜度是否大于预定阈值倾斜度。

这里，阈值倾斜度可以被设置为预定的恒定值，并且自主载具V的后侧由于道路倾斜而向下倾斜的倾斜度可以使用设置在自主载具(V)中的倾斜传感器23来测量。

即，当由倾斜传感器23测量的倾斜度大于阈值倾斜度并且自主载具(V)的后侧严重向下倾斜时，当尽管制动设备15的制动正常但制动操作未顺利地执行时，可以确定满足用于生成附加制动压力的条件。

控制单元21可以被配置为：当上述条件中的至少一个或多个条件满足时，确定其不是正常制动情形，以及生成附加制动压力以增大施加到制动设备15的总制动压力。

此外，控制单元21可以被配置为：随着所满足的条件的目标物理量偏离对应阈值的程度增大而生成更大的附加制动压力。

同时，控制单元21可以被配置为：随着所满足的条件的数量增加而生成更大的附加制动压力。

监视单元19可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的移动距离；以及通过将预定的第一余量距离与估计的移动距离相加来计算阈值移动距离。

监视单元19可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的速度；以及通过将预定的余量速度与估计的速度相加来计算阈值速度。

监视单元19可以被配置为：通过使用自主载具在参考点处的速度、通过生成参考制动压力而估计的载具减速度和自参考点起所经过的时间来计算自主载具(V)的估计的移动距离；以及通过从估计的移动距离减去估计的参考碰撞距离然后减去预定的第二余量距离来计算估计的阈值碰撞距离。

监视单元19可以被配置为：通过在从估计的参考碰撞时间减去自参考点起所经过的时间之后，减去预定的余量时间来计算估计的阈值碰撞时间。

另一方面，图4用于描述与传统技术相比较的根据本发明的效果，并且示出了当RCTB系统在一般情形中、在根据传统技术的问题情形中和在根据本发明的情形中操作时各种物理量随时间变化的比较。

即，在附图中，当自主载具在4秒之后开始向后移动并且自主载具的速度开始增加时，在5秒之后，由于由RCTB系统检测到后侧接近的障碍物，基本制动压力开始操作并且自主载具的速度减小。在这种情况下，在一般情形中，即当在载具状态和道路状态两者的一般正常情形下执行正常制动时，自主载具的速度减小得最快。然而，在不应用本发明的传统的问题情形中，根据载具或道路的状态没有执行正常制动，并且可以确认自主载具的速度减小得最慢。

当在上述情形中应用本发明时，即使当相同的问题情形发生时，也可以确认施加附加制动压力，自主载具的速度沿一般情形与传统的问题情形之间的曲线减小，自主载具的移动距离缩短，估计的碰撞距离和估计的碰撞时间二者都缩短，因此进一步改进了碰撞避免性能。

尽管已经参考特定实施例示出和描述了本发明，但对本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离由所附权利要求提供的本发明的精神的情况下，可以对本发明进行各种改进和改变。