对于缓慢移动体的自动制动系统技术方案

本发明专利技术的一实施方式提供一种适用于自动化车辆的制动系统。该制动系统包括测距传感器、制动致动器以及控制器，该控制器与测距传感器及制动致动器进行通信。该测距传感器用于在有物体位于测距传感器的视野范围内时，对靠近主车辆的该物体的距离变化率、距离以及方向进行检测。视野范围确定碰撞区域以及与该碰撞区域分开的碰撞缓冲区。制动致动器用于控制主车辆的移动。控制器基于距离及方向来确定物体的轨迹。控制器还基于速率阈值来将物体分类为缓慢移动。控制器还基于轨迹来确定切向量。控制器在物体为缓慢移动，并在碰撞缓冲区检测到该物体且切向量与碰撞区域相交的情况下，启动制动致动器。

【技术实现步骤摘要】
对于缓慢移动体的自动制动系统
本专利技术主要涉及一种适用于自动化车辆的制动系统，更具体而言，涉及能识别缓慢移动体的制动系统。
技术介绍
已知有能够出于在主车辆附近检测到的移动体及非移动体的原因而进行自动制动的技术。现有的自动制动系统中，为移动体设定的制动距离阈值比非移动体要长，以确保有更长的时间来为保护可能正在靠近主车辆的移动体而停止主车辆。由于主车辆对接近非移动体的速率进行控制，因此为了防止与非移动体碰撞而使主车辆停止所需的时间一般较短。
技术实现思路
根据一实施方式，提供一种适用于自动化车辆的制动系统。该制动系统包括测距传感器、制动致动器以及控制器，该控制器与测距传感器及制动致动器进行通信。该测距传感器用于在有物体位于测距传感器视野范围内时，对靠近主车辆的该物体的临近速率、距离以及方向进行检测。该视野范围确定碰撞区域以及与该碰撞区域分开的碰撞缓冲区。该碰撞区域以及碰撞缓冲区对应视野范围的一部分，其中，该碰撞缓冲区定义碰撞区域的边界。制动致动器用于控制主车辆的移动。控制器基于上述距离及上述方向来确定物体的轨迹。控制器在距离变化率小于速率阈值且上述轨迹正汇集到碰撞区域的情况下，还将上述物体分类为缓慢移动。控制器还基于上述轨迹确定切向量。控制器在上述物体为缓慢移动，并在上述碰撞缓冲区检测到该物体且切向量与上述碰撞区域相交的情况下，启动上述制动致动器。根据另一实施方式，提供一种适用于自动化车辆的制动系统的操作方法。该操作方法包括如下步骤：检测物体步骤；控制移动步骤；确定轨迹步骤；分类物体步骤；确定切向量步骤；以及启动制动致动器步骤。在检测物体步骤中，在有物体位于测距传感器视野范围内时，利用测距传感器来对靠近主车辆的该物体的距离变化率、距离以及方向进行检测。该视野范围确定碰撞区域以及与该碰撞区域分开的碰撞缓冲区。该碰撞区域以及碰撞缓冲区对应视野范围的一部分，其中，该碰撞缓冲区定义碰撞区域的边界。在控制移动步骤中，利用制动致动器来对主车辆的移动进行控制。在确定轨迹步骤中，利用与上述测距传感器及制动致动器通信的控制器并基于上述距离与方向来对上述物体的轨迹进行确定。在分类物体步骤中，在距离变化率小于速率阈值且上述轨迹正汇集到碰撞区域的情况下，利用控制器将上述物体分类为缓慢移动。在确定切向量步骤中，利用上述控制器基于上述轨迹来确定切向量。在启动制动致动器步骤中，在上述物体为缓慢移动，并在上述碰撞缓冲区检测到该物体且切向量与上述碰撞区域相交的情况下，利用控制器启动上述制动致动器。在另一实施方式中，提供一种自动汽车制动系统。该自动汽车制动系统包括测距传感器、制动致动器以及控制器，该控制器与测距传感器及制动致动器进行通信。上述控制器利用测距传感器来检测靠近碰撞区域的物体。控制器在距离变化率小于速率阈值且物体正汇集到上述碰撞区域的情况下，将上述物体分类为缓慢移动体。上述控制器确定缓慢移动体的向量，并在向量与上述碰撞区域相交的情况下，启动上述制动致动器。阅读优选实施例的下列详细描述并参考各个附图，进一步的特征和优点将进一步得到阐明，优选实施例只是作为非限制性示例给出的。附图说明参考各个附图通过示例的方式来描述本专利技术，其中：图1是一实施方式所涉及的制动系统的示图；图2是一实施方式所涉及安装有图1的制动系统的主车辆的示图；图3是一实施方式所涉及安装有图1的制动系统的图2的主车辆的示图；图4是示出另一实施方式所涉及的制动系统的操作方法的示例流程图；图5是其它另一实施方式所涉及的制动系统的示图；图6是其它另一实施方式所涉及安装有图5的制动系统的主车辆的示图；图7是其它另一实施方式所涉及安装有图5的制动系统的图6的主车辆的示图。具体实施方式图1示出适用于自动化车辆(以下称为主车辆12)上的制动系统10(以下称为系统10)的非限制性示例。该系统10包括测距传感器14，用于在有物体22位于该测距传感器14视野范围24内时，对靠近主车辆12的该物体22的距离变化率16、距离18以及方向20进行检测。如将在以下中更详细描述的，系统10在现有制动系统上进行了改进，该系统10配置成利用测距传感器14来对正在缓慢移动26的物体22进行分类。这里所用的术语“自动化车辆”的意思不是建议主车辆12需要完全的自动化或自主操作。可以预料本申请中的教导适用于如下示例：主车辆12完全由驾驶人手动操作，自动化仅为驾驶人提供紧急制动。测距传感器14可以为雷达传感器28、激光雷达传感器30、超声波传感器(未图示)或其任意组合。通常地，车辆上的雷达系统可以仅确定距离18、距离变化率16以及相对于目标34的方位角32(例如为左、右角)，因此该雷达系统可以称为二维(2D)雷达系统。其它雷达系统可以确定相对于目标34的仰角(未图示)，因此该雷达系统可以称为三维(3D)雷达系统。如图1示出的非限定性示例中，测距传感器14是2D雷达传感器28，且包括左侧传感器14A及右侧传感器14B。具有类似配置的雷达传感器28的雷达传感器系统可从美国密歇根州特洛伊市的德尔福公司购得，市售产品为电子扫描雷达(ESR)、近程雷达(SRR)或后方检测系统(RSDS)。可以预期的，本专利技术介绍的教导适用于具有一个或一个以上传感器设备、例如多个雷达传感器28的二维雷达系统及三维雷达系统。雷达传感器28主要配置成检测雷达信号(未图示)的反射，该雷达信号可能包括表示靠近主车辆12的检测到的目标34的数据。本申请中，上述检测到的目标34可能是如下所述的由雷达传感器28检测并由控制器36所跟踪的物体22。在非限制性示例中，雷达传感器28可以配置成输出连续或周期性数据流，该连续或周期性数据流包括与所检测到的每个目标34相关的多种信号特征。上述信号特征可以包括或表示从主车辆12到目标34的距离18、目标34相对于主车辆纵轴(未具体示出)的仰角32、雷达传感器28所检测到的雷达信号的强度(未图示)、靠近目标34的相对速率(例如距离变化率16)，但并不限于此。上述视野范围24确定碰撞区域38以及与该碰撞区域38分开的碰撞缓冲区40。如图1至3所示，该碰撞区域38以及碰撞缓冲区40对应视野范围24的一部分，其中，该碰撞缓冲区40确定碰撞区域38的边界。碰撞区域38可以为主车辆12的行驶路径41的投影，可以从主车辆12的左侧角及右侧角延伸出应用要求所需的任何距离。碰撞区域38的长度可以基于主车辆12的速度(未图示)来改变。碰撞缓冲区40可以为任意所需尺寸，也可以基于主车辆12的速度来改变。若主车辆12持续朝位于碰撞区域38中的物体22移动，则主车辆12会与物体22相撞。视野范围24也具有已知垂直角(未图示)以及已知水平角(未图示)，该已知垂直角以及已知水平角为测距传感器14的设计特征，其决定了可以检测离开主车辆12多近的物体22。系统10还包含控制主车辆12的移动44的制动致动器42。移动44可定义为主车辆12的前进移动及/或后退移动。在图1—3中所示的非限定性示例中，移动44是后退移动，也就是说主车辆12正在执行倒车操作。制动致动器42可以安装在主车辆12的每个车轮，且可以为摩擦装置。制动致动器42也可以为使用再生制动的电动机，对于本领域技术人员来说是公知地，该电动机可以存在于混动车辆或电动车辆。系统10还包括与测距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于自动化车辆(12)的制动系统(10)，所述制动系统(10)包括：测距传感器(14)，所述测距传感器(14)用于在有物体(22)位于所述测距传感器(14)的视野范围(24)内时，对靠近主车辆(12)的所述物体(22)的距离变化率(16)、距离(18)以及方向(20)进行检测，其中，所述视野范围(24)确定碰撞区域(38)以及与该碰撞区域(38)分开的碰撞缓冲区(40)，所述碰撞区域(38)以及所述碰撞缓冲区(40)对应所述视野范围(24)的一部分，其中，该碰撞缓冲区(40)确定所述碰撞区域(38)的边界；制动致动器(42)，所述制动致动器(42)用于控制所述主车辆(12)的移动(44)；以及控制器(36)，所述控制器(36)与所述测距传感器(14)及所述制动致动器(42)进行通信，其中，所述控制器(36)基于所述距离(18)及所述方向(20)来确定所述物体(22)的轨迹(46)，在所述距离变化率(16)小于速率阈值(48)且所述轨迹(46)正汇集到所述碰撞区域(38)的情况下，所述控制器(36)将所述物体(22)分类为缓慢移动(26)，所述控制器(36)基于所述轨迹(46)确定切向量(52)，并且在所述物体(22)为缓慢移动(26)，在所述碰撞缓冲区(40)内检测到所述物体(22)且所述切向量(52)与所述碰撞区域(38)相交的情况下，所述控制器(36)启动所述制动致动器(42)。...

【技术特征摘要】
2017.06.01 US 15/611,2571.一种适用于自动化车辆(12)的制动系统(10)，所述制动系统(10)包括：测距传感器(14)，所述测距传感器(14)用于在有物体(22)位于所述测距传感器(14)的视野范围(24)内时，对靠近主车辆(12)的所述物体(22)的距离变化率(16)、距离(18)以及方向(20)进行检测，其中，所述视野范围(24)确定碰撞区域(38)以及与该碰撞区域(38)分开的碰撞缓冲区(40)，所述碰撞区域(38)以及所述碰撞缓冲区(40)对应所述视野范围(24)的一部分，其中，该碰撞缓冲区(40)确定所述碰撞区域(38)的边界；制动致动器(42)，所述制动致动器(42)用于控制所述主车辆(12)的移动(44)；以及控制器(36)，所述控制器(36)与所述测距传感器(14)及所述制动致动器(42)进行通信，其中，所述控制器(36)基于所述距离(18)及所述方向(20)来确定所述物体(22)的轨迹(46)，在所述距离变化率(16)小于速率阈值(48)且所述轨迹(46)正汇集到所述碰撞区域(38)的情况下，所述控制器(36)将所述物体(22)分类为缓慢移动(26)，所述控制器(36)基于所述轨迹(46)确定切向量(52)，并且在所述物体(22)为缓慢移动(26)，在所述碰撞缓冲区(40)内检测到所述物体(22)且所述切向量(52)与所述碰撞区域(38)相交的情况下，所述控制器(36)启动所述制动致动器(42)。2.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，所述控制器(36)还确定所述物体(22)进入所述碰撞缓冲区(40)的点处的所述切向量(52)。3.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，所述控制器(36)基于所述轨迹(46)来预测所述物体(22)的未来路径(56)。4.如权利要求3所述的制动系统(10)，其特征在于，所述未来路径(56)是所述轨迹(46)的多项式拟合。5.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，所述碰撞区域(38)是所述主车辆(12)的行驶路径(41)的投影。6.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，在所述碰撞缓冲区(40)内检测到所述物体(22)而所述切向量(52)未与所述碰撞区域(38)相交(54)的情况下，所述控制器(36)不启动所述制动致动器(42)。7.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，所述测距传感器(14)是二维(2D)雷达传感器(28)。8.如权利要求1所述的制动系统(10)，其特征在于，所述测距传感器(14)是激光雷达传感器(30)。9.一种用于操作适用于自动化车辆(12)的制动系统(10)的方法(200)，所述方法(200)包括如下步骤：检测步骤(202)，在所述检测步骤(202)中，利用测距传感器(14)，在有物体(22)位于所述测距传感器(14)的视野范围(24)内时，对靠近主车辆(12)的所述物体(22)的距离变化率(16)、距离(18)以及方向(20)进行检测，其中，所述视野范围(24)确定碰撞...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·普拉萨德，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US