用于控制车辆防撞的装置和方法与流程

本公开涉及一种用于在驾驶期间预测与在前车辆或障碍物的碰撞以提供避让路径的控制装置和控制方法。

背景技术：

诸如高级紧急制动(aeb)系统的紧急制动系统确定与在前车辆碰撞的风险并提供警告，从而辅助驾驶员制动并执行自主紧急制动。可以基于主车辆和在前车辆之间的距离来确定作为预测主车辆和在前车辆之间碰撞的预测碰撞时间的碰撞时间(ttc：time-to-collision)，并且可以通过其确定紧急制动警告的时间点和辅助驾驶员制动的时间点以及自主紧急制动。

高级紧急制动系统可以基于通过位于车辆的前方、侧方和后方的多个雷达和立体相机来检测诸如相邻车辆和障碍物的对象的技术来进行操作。

此外，诸如车道保持辅助系统(lkas)和车道偏离警告系统(ldws)的车道保持控制系统是如下系统，其通过前方相机检测左右车道来获取车道信息并基于所获取的车道信息来提供计算出的辅助转向扭矩，以防止车辆偏离车道或者使车辆沿着车道的中心，以便通过控制车辆的横向方向来防止车道偏离并且能够保持车道。

车道保持控制系统可以基于用于基于前方相机采集的前向图像获取车道信息并且检测车辆的行驶状态(诸如行驶速度)或者道路状况(诸如道路曲率和道路宽度)的技术来操作。

然而，传统自主紧急制动系统和车道保持控制系统所使用的技术主要是为与在前对象碰撞的风险做准备，在主车辆所行驶在的同一车道中行驶，并且限制在于因为当驾驶辅助系统检测到相邻车辆和对象时经常发生误识别并且精度恶化，所以不能提供主车辆的各种避让路径。

因此，近来已经开发了应用使用了雷达、激光雷达和相机传感器的组合传感器系统的自主紧急制动系统和车道保持控制系统，但是需要用于容易地提供更可靠的防撞路径的技术。

技术实现要素：

在此背景下，本公开提出了一种通过在行驶期间预测与前后车辆或障碍物的碰撞来提供避让路径和避让区域的用于控制防撞的装置和方法。

本公开要解决的问题不限于此，本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解未提及的其他问题。

根据本公开的一方面，提供了一种用于控制防撞的装置。该装置包括：警告信号接收器，其被配置为接收针对主车辆的前向碰撞的紧急制动警告信号；行驶环境检测器，其被配置为如果接收到警告信号，则检测与主车辆前方、侧方和后方的区域有关的对象信息、道路信息和空间信息；紧急制动确定器，其被配置为如果接收到警告信号则确定所述主车辆的前向碰撞的风险是否大于或等于第一阈值；避让区域确定器，其被配置为根据所确定的前向碰撞的风险搜索所述主车辆的可行驶车道和空间中的一个或更多个候选区域，计算各候选区域的得分，确定避让区域，并为避让区域设置避让路径；以及控制信号输出单元，其被配置为输出用于使主车辆沿着避让路径移动到避让区域的转向信号和速度控制信号。

根据本公开的另一方面，提供了一种控制防撞的方法。该方法包括：接收关于主车辆的前向碰撞的紧急制动警告信号的警告信号接收步骤；如果接收到警告信号，则检测与主车辆前方、侧方和后方的区域有关的对象信息、道路信息和空间信息的行驶环境检测步骤；如果接收到警告信号，则确定主车辆的前向碰撞的风险是否大于或等于第一阈值的紧急制动确定步骤；根据所确定的前向碰撞的风险搜索主车辆的可行驶车道和空间中的一个或更多个候选区域，计算各候选区域的得分，确定避让区域，以及为避让区域设置避让路径的避让区域确定步骤；输出用于使主车辆沿着避让路径移动到避让区域的转向信号和速度控制信号的控制信号输出步骤。

如上所述，根据本公开，可以通过控制车辆以避免与在前对象碰撞来提供驾驶安全性。

此外，效果在于提高避让路径和避让区域的准确性以防止车辆之间碰撞。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，在附图中：

图1是示出根据实施方式的车辆的框图；

图2示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置的驾驶支持系统；

图3是示出根据本公开实施方式的用于控制防撞的装置的框图；

图4a和图4b示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置的车辆避免前向碰撞的示例；

图5a至图5c示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置的车辆避免前向碰撞的其他示例；

图6a至图6c示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置的车辆避免前向碰撞的其他示例；

图7是简要示出根据本公开实施方式的控制防撞的方法的流程图；以及

图8是详细示出根据本公开实施方式的控制防撞的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。通过参照下面结合附图详细描述的本公开的实施方式，本公开的优点和特征以及实现这些的方法将变得显而易见。然而，本公开不限于下面阐述的实施方式，而是可以以各种不同的形式实现。提供以下实施方式仅是为了完全公开本公开并且向本领域技术人员通知本公开的范围，并且本公开仅由所附权利要求的范围限定。在整个说明书中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。

虽然术语“第一”、“第二”等可以修改各种元件、部件和/或部分，但是显然这些元件、部件和/或部分不受上述术语的限制。上述术语仅用于将元件、部件或部分与其他元件、部件或部分区分开。因此，显然，本公开的技术精神内，下面提及的第一元件、第一部件或第一部分可以是第二元件、第二部件或第二部分。

这里使用的术语仅是出于描述实施方式的目的而使用的，并非旨在限制本公开。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。这里使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所公开的部件、步骤、操作和/或元件，并不排除添加一个或更多个其他部件、步骤、操作和/或元件的可能性。

本说明书中的车辆在概念上可以包括汽车、摩托车等。此外，车辆在概念上可以包括所有具有发动机作为动力源的内燃机汽车、包括发动机和电动机作为动力源的混合动力汽车、以及具有电动机作为动力源的电动汽车。在下文中，将描述汽车作为这种车辆的代表。

在下面的描述中，“前”表示车辆的向前行驶方向，“后”表示车辆的向后行驶方向。此外，车辆的左侧表示面对向前行驶方向时的左侧，而车辆的右侧表示面对向前行驶方向时的右侧。另外，车辆的后侧表示在面对车辆的向后行驶方向时的左侧或右侧。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施方式。

图1是示出根据实施方式的车辆的框图。

参照图1，车辆可以包括控制器170、相机模块150、非图像传感器模块160、通信模块180和车内传感器模块190。

例如，相机模块150可以包括：被配置为具有车辆内部或外部的视野并且采集图像数据的图像传感器和被配置为处理采集的图像数据的处理器。

例如，图像传感器可以设置在车辆中以具有车辆内部或外部的视野。至少一个图像传感器可以安装到车辆的各部分以具有车辆的前方、侧方或后方的视野。

关于由图像传感器拍摄的图像的信息由图像数据组成，因此可以称为图像传感器采集的图像数据。在下文中，在本公开中关于由图像传感器拍摄的图像的信息表示图像传感器采集的图像数据。图像传感器采集的图像数据可以以原始形式例如以avi、mpeg-4、h.264、divx和jpeg的一种格式生成。

图像传感器采集的图像数据可以由处理器来处理。处理器可以操作以处理图像传感器采集的图像数据。

关于硬件实现，可以使用用于处理图像数据和执行其他功能的至少一个电子单元来实现处理器，例如专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理器件(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器。

同时，非图像传感器模块160是除了被配置为采集图像的相机模块150之外的传感器模块。例如，多个非图像传感器模块160可以设置在车辆中以具有车辆内部或外部的视野，并且可以被配置为采集感测数据。多个非图像传感器模块160可以包括例如雷达传感器、激光雷达传感器和超声波传感器。非图像传感器模块160可以省略，或者数量可以是一个或更多个。

通信模块180执行以下功能：执行车辆之间的通信、车辆与基础设施之间的通信、车辆与服务器之间的通信以及车辆内部的通信。为此，通信模块180可以包括传输模块和接收模块。例如，通信模块180可以包括广播接收模块、无线互联网模块、短程通信模块、位置信息模块、光通信模块和v2x通信模块。

广播接收模块通过广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号或广播相关信息。这里，广播包括无线电广播和tv广播中至少之一。无线互联网模块可以是用于无线互联网接入的模块，并且可以安装在车辆内部或外部。短距离通信模块用于短距离通信，并且可以通过以下至少之一支持短距离通信：蓝牙^tm、射频识别(rfid)、红外数据协会(irda)、超宽带(uwb)、紫蜂(zigbee)、近场通信(nfc)、wi-fi、直接wi-fi(wi-fidirect)和无线通用串行总线(usb)。

位置信息模块是用于获取车辆的位置信息的模块，其代表性示例是全球定位系统(gps)模块。例如，通过使用gps模块，车辆可以使用从gps卫星发送的信号来获取其位置。同时，在实施方式中，位置信息模块可以是包括在车辆的内部传感器模块190中的部件，而不是包括在通信模块180中的部件。

光通信模块可以包括光发射器和光接收器。光发射器和光接收器可以将光信号转换为电信号以发送/接收信息。

v2x通信模块是用于与服务器、另一车辆或基础设施设备进行无线通信的模块。根据本实施方式的v2x通信模块指的是车辆和对象(诸如另一车辆、移动设备和道路)之间通过有线/无线网络或其技术的信息交换。v2x通信模块可以包括车辆到车辆(v2v)、车辆到基础设施(v2i)、车辆到流动设备(v2n)和车辆到行人(v2p)概念。v2x通信模块基于专用短距离通信(dsrc)，并且可以使用ieee最近开发的使用5.9ghz频带的车载环境(wave)或ieee802.11p通信技术中的无线接入，但不限于此。应当理解，v2x通信包括目前不存在但将来要开发的车辆之间的任何通信。

车辆的车内传感器模块190是用于感测车辆的内部信息的传感器。例如，车内传感器模块190可以是用于感测转向扭矩的扭矩传感器、用于感测转向角的转向角传感器、用于感测关于转向电动机的信息的电动机位置传感器、车速传感器、用于感测车辆运动的车辆运动检测传感器、以及车辆位置检测传感器。另外，车内传感器模块190可以是用于感测车辆内部的各种数据的传感器，并且其数量可以是一个或更多个。

控制器170可以获取来自相机模块150、非图像传感器模块160、通信模块180和车内传感器模块190中至少之一的数据，并且基于所获取的数据控制车辆的各种操作。另选地，控制器170可以获取来自相机模块150的图像数据并处理图像数据。此外，控制器170可以从非图像传感器模块160接收感测数据并处理感测数据。另选地，控制器170可以获取来自车内传感器模块190或通信模块180的数据并处理数据。对于这样的处理，控制器170可以包括至少一个处理器和非暂时性存储器。

另外，控制器170可以控制相机模块150、非图像传感器模块160、通信模块180和车内传感器模块190中至少之一的操作。控制器170可以控制车辆中安装的各种驾驶员辅助系统的操作。

同时，本公开中使用的雷达传感器或雷达系统可以包括至少一个雷达传感器单元，例如，以下中的一个或更多个：安装在车辆前部的前检测雷达传感器、安装在车辆后部的后雷达传感器、以及安装在车辆各侧的侧或后侧检测雷达传感器。雷达传感器或雷达系统可以通过分析发送信号和接收信号来处理数据并根据处理的数据检测关于对象的信息，并且可以包括电子控制单元(ecu)或其处理器。从雷达传感器到ecu的数据传输或信号通信可以通过诸如适当车辆网络总线的通信链路来执行。

雷达传感器包括用于发射雷达信号的一个或更多个发射天线和用于接收从对象反射的信号的一个或更多个接收天线。

同时，根据本实施方式的雷达传感器可以采用多维天线阵列和信号多输入多输出(mimo)发送/接收方案，以形成大于实际天线孔径的虚拟天线孔径。

例如，二维天线阵列用于实现水平和垂直角度准确度和分辨率。通过二维雷达天线阵列，通过两个独立的水平和垂直扫描(时间复用)发送/接收信号，并且mimo可以与二维雷达水平和垂直扫描(时间复用)分开使用。

更具体地，根据本实施方式的雷达传感器可以采用由包括总共12条发射天线(tx)的发射天线单元和包括16条接收天线(rx)的接收天线单元构成的二维天线阵列，由此，可以总共有192个虚拟接收天线排列。

发射天线单元包括具有4条发射天线的3个发射天线组，其中第一天线组可以与第二发射天线组垂直分开预定距离，并且第一发射天线组或第二发射天线组可以与第三发射天线组水平分开预定距离(d)。

此外，接收天线单元可以包括各包括4条接收天线的4个接收天线组，其中接收天线组可以彼此垂直间隔开，并且接收天线单元可以设置在第一发射天线组和第三发射天线组之间，彼此水平分开。

根据另一实施方式，雷达传感器的天线设置在二维天线阵列中。例如，各天线贴片以菱形的形状排列，因此可以减少不必要旁瓣的数量。

另选地，二维天线阵列可以包括v形天线阵列，其中多个径向贴片以v形设置，并且更具体地，可以包括两个v形天线阵列。此时，可以在各v形天线阵列的顶点处执行信号馈送。

另选地，二维天线阵列可以包括x形天线阵列，其中多个径向贴片以x形设置，并且更具体地，可以包括两个x形天线阵列。此时，可以在各x形天线阵列的中心执行信号馈送。

此外，根据本实施方式的雷达传感器可以使用mimo天线系统，以实现垂直和水平的准确检测和分辨率。

更具体地，在mimo系统中，各发射天线可以发送具有彼此可区分的独立波形的信号。也就是说，各发送天线可以发送具有与其他发送天线的波形可区分的独立波形的信号，并且各接收天线由于信号的不同波形可以识别从对象反射的反射信号是哪条发送天线发送的。

此外，根据本实施方式的雷达传感器可以包括用于容纳电路的雷达壳体和包括发送/接收天线的基板和用于构造雷达壳体的外部的天线罩。此时，天线罩由能够减少发送/接收的雷达信号的衰减的材料形成，并且可以构成车辆的前/后保险杠、格栅、侧框架或者车辆部件的外表面。

也就是说，雷达传感器的天线罩可以设置在车辆格栅、保险杠或框架内。当雷达传感器被设置为构成车辆外表面的部件的一部分(诸如车辆格栅、保险杠、及框架的一部分)时，可以增加车辆外观的美感并且提供安装雷达传感器的便利性。

激光雷达可以包括激光发射器、接收器和处理器。激光雷达可以以飞行时间(tof：time-of-flight)类型或相移类型实现。

tof型激光雷达辐射激光脉冲信号并接收来自对象的反射脉冲信号。激光雷达可以基于激光脉冲信号被辐射的时间和接收到反射脉冲信号的时间来测量距对象的距离。此外，可以基于根据时间的距离变化来测量相对于对象的速度。

同时，相移型激光雷达可以辐射以特定频率连续调制的激光束，并且基于从对象反射并返回的信号的相位变化测量距对象的时间和距离。此外，可以基于根据时间的距离变化来测量相对于对象的速度。

激光雷达可以基于发射的激光检测对象并检测距所检测到的对象的距离和相对速度。当对象是静止对象(例如，街道树木、街灯、交通信号灯或交通标志)时，激光雷达可以使用对象基于飞行时间(tof)来检测车辆的行驶速度。

超声波传感器可以包括超声波发射器、接收器和处理器。

超声波传感器可以基于发射的超声波检测对象，并检测距所检测到的对象的距离和相对于其的速度。当对象是静止对象(例如，街道树木、街灯、交通信号灯或交通标志)时，超声波传感器可以使用对象基于飞行时间(tof)来检测车辆的行驶速度。

上述各部件的术语和上述各部件的示例仅是为了便于理解，但是本公开不限于此。在下文中，为了更准确地描述根据本公开的实施方式，可以修改上述术语。此外，图1中描述的车辆中所包括的部件仅是示例，因此可以修改或省略这些部件，或者可以添加其他部件以便更准确地描述本公开的技术构思。

图2示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置200的驾驶支持系统。

自主驾驶支持集成系统可以包括高级紧急制动(aeb)系统、智能停车辅助系统(spas)、车道保持辅助系统(lkas)、车道偏离警告系统(ldws)、盲点检测(bsd)系统、电动转向(eps或电机驱动动力转向)模块、电子稳定控制(esc)模块、驱动系统(加速器和制动器)、域控制单元、相机模块、非图像传感器模块和车内传感器模块。

参照图2，车辆可以包括相机模块150、非图像传感器模块160和车内传感器模块190中至少之一。由于已经参照图1进行了描述，将省略描述。

此外，车辆可以包括域控制单元171。

域控制单元(dcu)171可以被配置为接收由至少一个图像传感器采集的图像数据，接收由多个非图像传感器采集的感测数据，以及处理至少一段图像数据和感测数据。对于这种处理，dcu171可以包括至少一个处理器。

另选地，域控制单元171可以向相机模块150、非图像传感器模块160、车内传感器模块190和驾驶员辅助系统模块172中至少之一发送数据和从其接收数据，并且处理由此接收到的数据。也就是说，dcu171可以位于车辆内并与安装在车辆内的至少一个模块通信。为此，dcu171还可以包括用于数据传输或信号通信的适当数据链路或通信链路，例如车辆网络总线。

dcu171可以操作以控制车辆使用的各种驾驶员辅助系统(das)中的一个或更多个。例如，域控制单元171可以基于从模块150、160、180、190、173、174、175、176和178中至少之一获取的数据来确定控制操作的特定情况、条件、事件发生和执行。

dcu171可以基于所确定的信息发送用于控制车辆中所包括的各种驾驶员辅助系统模块172的操作的信号。例如，驾驶员辅助系统模块172可以包括spas模块173、ldws模块174、lkas模块175、bsd模块176、eps模块177和aeb模块178。此外，车辆中所包括的驾驶员辅助系统模块172可以是各种系统之一，例如ascc、系统模块和lcas。这里描述的驾驶员辅助系统的术语和名称仅是示例，并非限制性的。驾驶员辅助系统模块172可以包括用于自主驾驶的自主驾驶模块。另选地，域控制单元可以通过控制驾驶员辅助系统模块172中所包括的各个系统来控制车辆以执行自主驾驶。

此时，spas模块173可以被称为智能停车辅助系统(ipas)或高级停车引导系统(apas)，其是用于通过执行自主转向控制以将车辆停放在停车位中或从停车位中取出车辆的系统。通过使用位于车辆前方、后方和侧方的超声波传感器或相机测量障碍物和停车位的长度并识别可以停车的空间。

lkas模块174和ldws模块175是车辆中所包括的驾驶支持系统，其对应于用于如下的系统，该系统通过前方相机检测左右车道来获取车道信息并基于所获取的车道信息向车辆的转向装置提供计算出的辅助转向扭矩，以防止车辆偏离车道或者使车辆沿着车道的中心，来执行车辆的横向方向以防止车道偏离并且能够保持车道。

bsd模块176可以包括在车辆侧表面上的传感器，以检测后盲点。例如，bsd系统可以通过安装在车辆侧表面上的雷达传感器识别盲点中是否存在对象，并且如果确定出盲点中存在对象，则向驾驶员提供警告并向车辆的控制器件发送预定命令，从而执行用于车辆安全驾驶的驾驶控制。

此外，eps模块177是用于通过控制车辆的前轮或所有四个车轮以具有适当角度来控制车辆的行驶方向的装置，并且可以根据车辆方向盘由于驾驶员的操纵的旋转，生成辅助转向扭矩。

车辆的制动器202是用于降低车辆的行驶速度、停止车辆或保持停止状态的器件，并且如果车辆制动则可以向各车轮均匀分布制动力或者选择性地控制特定车轮的制动力，以产生车辆的制动力。在概念上与制动器相反的车辆的加速器201是用于增加车辆的行驶速度的器件，并且可以通过增加发动机rpm和发动机动力来产生车辆的驱动力。

aeb模块178包括雷达传感器，并且如果在移动车辆前方存在对象，则基于对象和车辆的相对速度以及他们之间的间隔，无论驾驶员是否对车辆进行制动，都执行紧急制动。具体地，检测器110可以包括图1和图2中所示的相机模块150和非图像传感器模块160中至少之一。通常，检测器110可以是设置在主车辆前部的雷达，但不限于此，雷达可以是激光雷达。此外，检测器110可以通过通信单元140从自主驾驶支持集成系统中所包括的各种传感器接收所需信息。

控制器120通过从检测器110接收的各种行驶信息和对象信息确定前后对象，并确定车辆是否将与对象碰撞。如果确定出碰撞情况，则控制器120确定是否可以避免碰撞。此时，车辆可以生成用于控制车辆以避免碰撞的命令信号并且将命令信号发送到输出单元130。控制器120可以通过通信单元140将命令信号发送到用于驱动车辆的各种系统，以生成eps的转向辅助扭矩或者通过制动器202和加速器201以在车辆各车轮中产生制动力或驱动力。

此时，用于控制防撞的装置200可以链接到控制器120，并且可以确定避让区域和避让路径，以避免车辆碰撞并且将控制信号输出到控制器120。

输出单元130是用于向车辆驾驶员提供警告的器件，并且可以根据碰撞风险以视觉、听觉和触觉方式提供各种警告。此外，输出单元130可以根据车辆的碰撞风险输出紧急制动警告。也就是说，可以根据控制器120计算出的碰撞风险的范围以各种方式输出紧急制动警告。

通信单元140可以通过与自主驾驶支持集成系统的通信来发送和接收如上所述的各种信息和命令信号。

通信单元140可以包括移动通信网络，移动通信网络包括综合业务数字网(isdn)、非对称数字订户线(adsl)、局域网(lan)、以太网、控制器区域网(can)、基于tcp/ip的通信网络、光通信网络、cdma和wcdma、以及诸如紫蜂(zigbee)和蓝牙的短距离通信网络。

图3是示出根据本公开实施方式的用于控制防撞的装置200的框图。

参照图3，根据本公开的用于控制防撞的装置200可以包括：警告信号接收器210，其被配置为接收针对主车辆的前向碰撞的紧急制动警告信号；行驶环境检测器220，其被配置为如果接收到警告信号，则检测与主车辆前方、侧方和后方的区域有关的对象信息、道路信息和空间信息；紧急制动确定器230，其被配置为如果接收到警告信号，则确定主车辆的前向碰撞风险是否大于或等于第一阈值；避让区域确定器240，其被配置为根据所确定的前向碰撞风险，搜索主车辆的可行驶车道以及在空间中的一个或更多个候选区域，计算各候选区域的得分，确定避让区域，并且设置用于避让区域的避让路径；以及控制信号输出单元250，其被配置为输出用于使主车辆沿着避让路径移动到避让区域的转向信号和速度控制信号。

具体地，警告信号接收器210可以从aeb系统的输出单元130接收紧急制动警告信号，并且紧急制动警告信号可以是定相警告信号(phasedwarningsignal)。例如，紧急制动警告信号可以具有多个风险等级，并且尤其可以具有两个等级。

例如，如果紧急制动警告信号是主要警告，则主车辆的方向盘振动并且输出警告声音，使得主车辆的驾驶员可以识别碰撞风险。如果紧急制动警告信号是次要警告，则可以通过控制主车辆的制动器降低速度来防止碰撞。

如果警告信号接收器210接收到紧急制动警告信号，则可以激活用于控制防撞的装置200的行驶环境检测器220和紧急制动确定器230。

如果警告信号接收器210接收到警告信号，则行驶环境检测器220可以检测对象信息、道路信息和空间信息中至少之一，或者可以从主车辆内的自主驾驶支持集成系统接收对象信息、道路信息和空间信息中至少一条。对象信息、道路信息和空间信息是由图1和图2中所示的相机模块150、非图像传感器模块160和车内传感器模块190检测到的信息、由图2的检测器110从相机模块150、非图像传感器模块160和车内传感器模块190采集的数据中提取的信息，或者由行驶环境检测器210直接提取的信息。

例如，可以通过安装在主车辆前方的相机和雷达以及安装在两个前侧表面上的雷达来检测车辆前方的对象信息、道路信息和空间信息。可以通过安装在主车辆后部的相机和安装在两个后侧表面上的雷达来检测车辆后方的对象信息、道路信息和空间信息。

因此，行驶环境检测器220可以包括驾驶辅助系统和用于与各种传感器通信的控制器区域网络(can)、局域互连网络(lin)和灵动网(flexray)，但不限于此，并且车辆网络所使用的任何通信方案可以包括在本公开的范围内。

也就是说，本说明书中的术语“检测”应该被理解为表示获取相应信息并且不仅包括行驶环境检测器220的直接检测，还包括从外部器件检测的信息的获取。

紧急制动确定器230可以基于aeb系统接收的信息来计算前向碰撞风险。如果前向碰撞风险高于或等于第一阈值，则紧急制动确定器230可以确定当主车辆执行完全制动操作时产生前向碰撞。

可以基于碰撞时间(ttc)来计算前向碰撞风险，该碰撞时间是通过将主车辆和在前对象(即，另一车辆)之间的间隔距离除以相对速度而产生的值。

当计算前向碰撞风险时，可以计算制动极限。制动极限表示即使主车辆执行完全制动操作前向碰撞风险也不为零。也就是说，如果碰撞风险是制动极限，则可以确定因为即使主车辆执行完全制动，主车辆的前向ttc也较短，所以存在高碰撞可能性。

如果紧急制动确定器230计算出的前向碰撞风险高于或等于第一阈值，则避让区域确定器240可以基于检测到的对象信息、道路信息和空间信息中至少一条来搜索可行驶路线和候选区域。

候选区域位于主车辆的后方或旁边，以使车辆避免前向碰撞，并且候选区域的数量可以是一个或更多个。可以从候选区域中选择避让区域。第一阈值可以是指示制动极限的值。

对象信息可以包括用于识别前方、后方或侧方对象是否是障碍物、道路结构、行人或其他车辆的对象类型信息和对象大小信息，道路信息可以包括关于主车辆行驶在上面的道路的车道和道路类型的信息，而空间信息可以包括关于除了对象之外的空闲空间的信息，即，基于主车辆的车辆宽度和车辆长度主车辆能够在上面行驶的空间的位置信息和车道宽度。

例如，对象信息可以确定指示行人或车辆的对象类型，并且确定与主车辆行驶在上面的道路相邻的道路是人行道、路肩还是道路，以确定能够被选择作为候选区域的可驾驶路线。

避让区域确定器240可以基于关于可行驶路线信息、关于位于候选区域前方和后方的对象的信息、候选区域以及主车辆的空间信息中至少一条来转换和计算得分。

计算得分所使用的对象信息可以包括对象类型、位置、速度和与主车辆的碰撞风险中至少之一，可行驶路线信息可以包括与主车辆在上面行驶的行驶路线相邻的行驶路线的类型和位置，而主车辆的候选区域和空间信息可以包括候选区域的车道宽度和主车辆的车辆宽度。

也就是说，如果可行驶路线是道路，则可以确定车行道是第一车道、第三车道还是第四车道，并且计算得分。例如，假设基准得分是100，如果车行道是第一车道或者与中心线相邻，则可以减小基准得分。

如果对象是车辆，则可以计算车辆的位置、速度、行驶方向以及与主车辆的碰撞风险并将其转换成得分。例如，如果假设基准得分是100，则随着与主车辆的碰撞风险越高，可以进一步降低基准得分。

可以基于相机模块或非图像传感器模块采集的数据来检测候选区域的车道宽度，可以识别主车辆的车辆宽度，并且可以将它们转换为得分。例如，如果假设基准得分是100，则如果通过从候选区域的车道宽度减去主车辆的车辆宽度而产生的值大于0且小于车辆宽度阈值，则可以减小基准得分。

因此，可以通过将各可行驶路线的得分、候选区域的空间得分和对象的得分相加来计算候选区域的得分。

如果计算出的得分大于或等于第二阈值，则避让区域确定器240可以确定具有最大得分的候选区域是避让区域，并且如果得分比第二阈值小则再次搜索可行驶路线和候选区域。

根据实施方式，如果计算出的得分大于或等于第二阈值并且具有最大得分的候选区域的数量是多个，则避让区域确定器240可以确定距离中心线最远的候选区域是避让区域。

控制信号输出单元250可以根据避让区域确定器240设置的避让路径输出转向信号和速度控制信号，以将主车辆移动到避让区域。

转向控制信号是用于通过将主车辆的前轮或后轮的方向调节到适当角度来沿着避让路径控制主车辆的行驶方向的信号，并且可以传输到eps。

速度控制信号是用于通过操作用于向主车辆的前轮或后轮的盘施加摩擦力的制动器来降低主车辆的速度，或者通过使发动机旋转加速来增加主车辆的速度的信号，并可以传递给电子控制制动器或加速器。

电子控制制动器可以采用电子稳定性控制(esc)系统、防抱死制动系统(abs)、自动稳定性控制(asc)系统和动态稳定性控制(dsc)系统。

如上所述，本公开可以通过容易地控制主车辆来避免与前向对象的碰撞，来提供驾驶的安全性。

用于控制防撞的装置的各元件执行的功能可以由图1中所示的控制器或图2中所示的域控制单元本身执行。

图4a和4b示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置200的车辆避免前向碰撞的示例。

图4a示出了检测与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的第一在前车辆11和位于与行驶车道10相邻的第一相邻车道20中的第二在前车辆12发生碰撞的风险的情况。

此时，由于主车辆1包括用于控制防撞的装置200，因此主车辆1可以搜索避让区域并设置避让路径以防止前向碰撞。也就是说，考虑主车辆1附近的对象信息、空间信息和道路信息中的至少一条，决定与行驶车道10相邻并且未检测到其他车辆的第二相邻车道30作为最佳避让区域，因此主车辆1可以移动到第二相邻车道30中的避让区域(图4a中所示的矩形区域)。

图4b示出了检测与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的在前车辆11的前向碰撞的风险的情况。

考虑到主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息中至少一条，与行驶车道10相邻的两个车道20和40中的一个被检测为车行道20，并且另一个被检测为行人通道40。与行驶车道10相邻的车道被称为第一相邻车道20，行人通道被称为人行道40。

此时，由于没有检测到其他车辆的第一相邻车道20是最佳避让区域，因此主车辆1可以移动到第一相邻车道20中的避让区域(图4b中所示的矩形区域)。

图5a至图5c示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置200的车辆避免前向碰撞的其他示例。

图5a示出了检测到与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的第一在前车辆11前向碰撞的风险的情况。

此时，由于主车辆1包括用于控制防撞的装置200，因此主车辆1可以搜索避让区域并设置避让路径以防止前向碰撞。也就是说，由于考虑到主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息中至少一条，在与行驶车道10相邻的第一相邻车道20和第二相邻车道30中没有检测到其他车辆，可以选择第一避让区域和第二避让区域作为候选区域，如图5a所示。

然而，如果第一相邻车道20是与中心线相邻的第一车道，则第一避让区域的基准得分被设置为减小，使得位于第二相邻车道30中的第二避让区域可以是最佳避让区域。因此，主车辆1可以移动到第二相邻车道30中的第二避让区域。

图5b示出了检测到与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的第一在前车辆11的前向碰撞风险，第二在前车辆12行驶在与行驶车道10相邻的第一相邻车道20中，第三在前车辆13行驶在第二相邻车道30中的情况。

此时，由于考虑到主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息中至少一条，第二在前车辆12的行驶速度υ12比第三在前车辆13的行驶速度快，最佳避让区域可以是位于第一相邻车道20中的避让区域(图5b中示出的矩形区域)。

图5c示出了检测到与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的第一在前车辆11前向碰撞风险的情况，其中第二在前车辆12行驶在与行驶车道10相邻的第一相邻车道20中，而第三在前车辆13行驶在第二相邻车道30中，但第二在前车辆12的行驶速度和第三在前车辆13的行驶速度慢，因此，检测到与主车辆1的前向碰撞风险。

此时，由于不能找到主车辆1的避让区域，因此可以降低主车辆1的速度，可以实时检测主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息，并且可以立即再次搜索候选区域。

图6a至图6c示出了根据本公开实施方式的包括用于控制防撞的装置200的车辆避免前向碰撞的其他示例。

图6a示出了检测到与位于主车辆1行驶中的行驶车道10前方的第一在前车辆11前向碰撞风险的情况。第四跟随车辆14以行驶速度υ14行驶在与行驶车道10相邻的第一相邻车道20中，而第三跟随车辆13以行驶速度υ13行驶在第二相邻车道30中。

此时，由于主车辆1包括用于控制防撞的装置200，因此主车辆1可以搜索避让区域并设置避让路径以防止前向碰撞。也就是说，考虑到主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息中至少一条，在与行驶车道10相邻的第一相邻车道20和第二相邻车道30中检测到空间，因此可以选择第一避让区域和第二避让区域作为候选区域，如图6a所示。

然而，如果在第一相邻车道20中行驶的第四跟随车辆14的行驶速度υ14足够快以引起与主车辆1的追尾碰撞，则第一避让区域的基准得分被设置为减小，并且最佳避让区域可以是位于第二相邻车道30中的第二避让区域。因此，主车辆1可以移动到第二相邻车道30中的第二避让区域。

图6b示出了检测到与位于主车辆1行驶中的行驶车道10中的前方的第一在前车辆11前向碰撞的风险的情况，其中第四跟随车辆12在第一相邻车道20中行驶。在行驶速度υ14处与行驶车道10相邻，并且第三在前车辆13在第二相邻车道30中行驶。

此时，由于考虑到主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息中至少一条，主车辆1与第三在前车辆13之间存在前向碰撞风险，并且第四跟随车辆14的行驶速度υ14慢到足以不会引起与主车辆1的追尾碰撞，因此最佳避让区域可以是位于第一相邻车道20中的避让区域(图6b中所示的矩形区域)。

图6c示出了与图6b的情况相同的情况，但是主车辆1和第三在前车辆13之间存在前向碰撞风险，并且第四跟随车辆14的行驶速度υ14快到足以产生与主车辆1的追尾碰撞。

此时，由于不能确定主车辆1的避让区域，因此可以降低主车辆1的速度，可以实时检测主车辆1周围的对象信息、空间信息和道路信息，并且可以立即再次搜索候选区域。

因此，效果在于：通过检测主车辆1的行驶环境，诸如对象信息、空间信息和道路信息并使用行驶环境来确定避让区域，可以更准确地检测避让路径和避让区域以防止与主车辆1的前向碰撞。

图7是简要示出根据本公开实施方式的控制防撞的方法的流程图。

一种控制防撞的方法可以包括：警告信号接收步骤s600，接收关于主车辆的前向碰撞的紧急制动警告信号；行驶环境检测步骤s610，如果接收到警告信号，则检测与主车辆前方、侧方和后方的区域有关的对象信息、道路信息和空间信息；紧急制动确定步骤s620，如果接收到警告信号，则确定主车辆的前向碰撞风险是否大于或等于第一阈值；避让区域确定步骤s630，根据确定的前向碰撞风险，搜索主车辆的可行驶车道以及空间中的一个或更多个候选区域，计算各候选区域的得分，确定避让区域，以及为避让区域设置避让路径；以及控制信号输出步骤s640，输出转向信号和速度控制信号，用于使主车辆沿避让路径移动到避让区域。

具体地，在警告信号接收步骤s600中，可以从aeb系统的输出单元130接收紧急制动警告信号，并且紧急制动警告信号可以是定相警告信号。例如，紧急制动警告信号可以具有多个风险等级，尤其是两个等级。

如果在警告信号接收步骤s600中接收到紧急制动信息信号，则可以执行行驶环境检测步骤s610和紧急制动确定步骤s620。

如果在警告信号接收步骤s600中接收到警告信号，则在警告信号接收步骤s610中，可以检测对象信息、道路信息和空间信息中至少一条，或者可以从主车辆内的自主驾驶支持集成系统接收对象信息、道路信息和空间信息中至少一条。对象信息、道路信息和空间信息是图1和图2中所示的相机模块150、非图像传感器模块160和车内传感器模块190检测到的信息、图2的检测器110从图1和图2中所示的相机模块150、非图像传感器模块160和车内传感器模块190采集的数据提取的信息、或者驾驶环境检测器210直接提取的信息。

例如，可以通过安装在主车辆前部的相机和雷达以及安装在两个前侧表面的雷达来检测车辆前方的对象信息、道路信息和空间信息，而可以通过安装在主车辆后部的相机和安装在两个后侧表面的雷达来检测车辆后方的对象信息、道路信息和空间信息。

在紧急制动确定步骤s620中，可以基于从aeb系统接收的信息来计算前向碰撞风险。如果前向碰撞风险高于或等于第一阈值，则可以确定如果主车辆执行完全制动操作则将发生前向碰撞。

可以基于碰撞时间(ttc)来计算前向碰撞风险，该碰撞时间是通过将主车辆和在前对象(即，另一车辆)之间的间隔距离除以相对速度而产生的值。

如果在紧急制动确定步骤s620中计算出的前向碰撞风险高于或等于第一阈值，则在避免区域确定步骤s630中可以基于检测到的对象信息、道路信息和空间信息中至少一条来搜索可行驶车道和候选区域。

候选区域位于主车辆的后方或旁边，以使车辆避免前向碰撞，并且候选区域的数量可以是一个或更多个。可以从候选区域中选择避让区域。

在避让区域确定步骤s630中，可以基于关于可行驶车道的信息、关于位于候选区域前方或后方的对象的信息以及候选区域和主车辆的空间信息来转换和计算得分。

用于计算得分的对象信息可以包括对象类型、位置、速度和与主车辆的碰撞风险中至少之一，关于可行驶方式的信息可以包括与主车辆行驶中的行驶车道相邻的路线的类型和位置，而主车辆的候选区域和空间信息可以包括候选区域的车道宽度和主车辆的车辆宽度。

在避免区域确定步骤s630中，如果计算出的得分大于或等于第二阈值，则可以将具有最大得分的候选区域确定为避让区域，并且如果得分小于第二阈值，则可以再次搜索可行驶车道和候选区域。

根据实施方式，如果计算出的得分大于或等于第二阈值并且具有最大得分的候选区域的数量是多个，则避让区域确定器240可以确定距离中心线最远的候选区域是避让区域。

在控制信号输出步骤s640中，可以输出根据在避让区域确定步骤s630中设置的避让路径的转向信号和速度控制信号，并且可以允许主车辆移动到避让区域。

图8是详细示出根据本公开实施方式的控制防撞的方法的流程图。

参照图8，如果在s700中在主车辆中执行自主紧急制动(aeb)系统，则aeb系统确定在警告信号接收步骤s600中的s710中是否检测到如果检测到主车辆的前向碰撞风险则输出的紧急制动警告信号。此时，紧急制动警告信号可以包括多个风险等级，尤其是两个等级。

在接收到紧急制动警告信号的同时，在行驶环境检测步骤s610的s720中检测与主车辆的前方、后方和侧方有关的对象信息、道路信息和空间信息中至少一条。

在紧急制动确定步骤s620中，在s730中可以通过检测的信息计算前向碰撞风险。此时，可以基于碰撞时间(ttc)来计算前向碰撞风险，该碰撞时间是通过将主车辆和在前对象(即，另一车辆)之间的间隔距离除以相对速度而产生的值。

在s740中确定所计算出的前向碰撞风险是否大于或等于第一阈值。第一阈值是指示即使主车辆执行完全制动操作的前向碰撞风险的制动极限。也就是说，如果碰撞风险是制动极限，则可以确定因为即使主车辆执行完全制动，主车辆的前向ttc也短所以存在非常高的碰撞可能性。

因此，如果前向碰撞风险小于第一阈值，则继续执行行驶环境检测步骤s600。即，在s720中检测与主车辆的前方、后方和侧方有关的对象信息、道路信息和空间信息中至少一条。

如果前向碰撞风险大于或等于第一阈值，则在避让区域确定步骤s630中，在s750中基于对象信息和道路信息确定在行驶车道和相邻车道中是否存在可行驶车道。

例如，确定对象信息是对应于行人还是车辆以及与主车辆行驶在上面的道路相邻的道路是人行道、路肩还是车行道，以确定能够选择作为候选区域的可行驶路线。

在确定可行驶路线的同时，在s760中搜索并选择候选区域。可以基于对象信息、道路信息和空间信息中至少一条来搜索候选区域。

此时，可以在s770中基于关于可行驶路线的信息和关于位于候选区域前方和后方的对象的信息来转换和计算得分。

用于计算得分的对象信息可以包括对象类型、位置、速度和与主车辆的碰撞风险中至少之一，并且关于可行驶路线的信息可以包括与主车辆行驶中的行驶车道相邻的路线的类型和位置。

在避让区域确定步骤s630中，在s780中确定所计算出的分数是否大于或等于第二阈值。

如果得分小于第二阈值，则在s750中再次搜索可行驶路线和避让区域。

如果计算出的得分大于或等于第二阈值，则在s790中将具有最大得分的候选区域确定为避让区域。在确定避让区域的同时，在s800中设置主车辆移动到避让区域的避让路径。

在s810中通过输出转向信号和速度控制信号来移动主车辆，以使主车辆沿着在控制信号输出步骤s640中设置的避让路径移动到避让区域。

转向信号和速度控制信号可以传输到主车辆的eps、制动器和加速器中至少之一。

如上所述，用于控制防撞的装置和方法具有的效果在于：通过控制车辆以避免与在前对象碰撞来提供行驶安全性，防止车辆之间的碰撞，以及提高避让路径和避让区域的准确度。

即使上面已经描述了本公开实施方式的所有部件被联接为单个单元或被联接以作为单个单元操作，但是本公开不必限于这样的实施方式。也就是说，在不脱离本公开范围的情况下，可以选择性地连接和操作所有结构部件的至少两个部件。

已经仅出于说明性目的描述了本公开的上述实施方式，并且本领域技术人员将理解，在不脱离本公开范围和精神的情况下，可以对其进行各种修改和变型。本公开的范围应基于所附权利要求以与权利要求等同的范围内所包括的所有技术构思属于本公开的方式来解释。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月8日提交的韩国专利申请no.10-2018-0027687的优先权，其全部内容通过引用结合于此，如同在此完全阐述一样。