[发明专利]用于避免在左转或右转交叉口汽车碰撞的算法

说明书

一种用于警告主车辆驾驶员在交叉口转弯时与其他车辆潜在的碰撞的系统和方法。该方法包括确定主车辆是否可能在交叉口处转弯，并且如果是，则将交叉口分割为多个不同区域，其中每个区域具有不同的碰撞威胁风险水平。该方法获得交叉口中主车辆和任何相关远程车辆的速度、速率和位置。该方法确定主车辆的预测路径和远程车辆的预测路径。该方法接着基于预测路径确定主车辆和远程车辆将是否同时占据交叉口中的碰撞区，并且如果是，则向驾驶员发出碰撞风险的警告或者施加车辆控制，以避免或减少碰撞风险。

技术领域

本发明总体涉及一种用于警告主车辆的车辆驾驶员在交叉口左转或右转时与另一辆车辆可能的碰撞的系统和方法，尤其涉及一种用于警告主车辆的车辆驾驶员在交叉口左转或右转时与另一辆车辆可能的碰撞的系统和方法，该方法包括将交叉口分割成不同区域，比如交叉口中的接近区域、等待区域以及禁止等待区域，以及必要的话，提供自动制动控制来防止碰撞。

背景技术

物体检测系统和碰撞避免系统在现代车辆中变得越来越普遍。物体检测系统能够向驾驶员提供关于移动主车辆路径上的物体的警告。该警告可以是车辆仪表板或者平视显示器(HUD)上的可视指示，和/或可以是如鸣响等音频警告或如触觉座椅等其他反馈装置。物体检测系统也可以提供输入到主动车辆系统，比如自适应巡航控制系统，其控制车辆速度来维持与前方车辆合适的纵向间距，以及后方交叉交通回避系统，其可以在主车辆倒车时，提供警告和自动制动两者来避免与主车辆后面的物体发生碰撞。

采用物体检测系统的主动安全技术正在成为汽车工业的主要研究领域。传感器和致动器技术的进步已经促进了驾驶员辅助系统(DAS)的发展，进而防止道路事故，尤其是那些驾驶员错误或疏忽导致的道路事故。一些类型的DAS已经应用在量产型车辆中，例如防抱死制动系统(ABS)、电子稳定性控制(ESC)、自适应巡航控制系统(ACC)、车道偏离警告(LDW)系统、车道变更辅助(LCA)、前向碰撞警告(FCA)以及车道保持辅助(LKA)。濒临碰撞制动是通过实施车辆制动来避免或减少碰撞的一种有效方式。碰撞避免系统也可以提供转向命令，该转向命令使得主车辆沿着计算出的转向路径行驶来提供车辆转向，以便在只有制动能减轻碰撞时避免碰撞。

用于这些类型的系统的物体检测传感器可以使用若干技术中的任何一种技术，比如短距离雷达、长距离雷达、带有照片处理功能的相机、激光或激光雷达、超声波等。物体检测传感器检测在主车辆路径上的车辆和其他物体。在许多车辆中，目标检测传感器直接集成在前保险杠或车辆的饰板中，但是其他安装位置也是可以的。

可以在车辆上用来检测车辆周围的物体并提供这些物体的范围和方向的雷达和激光雷达传感器将这些对象的反射作为组成一个点云(集群)范围地图的多扫描点来提供，其中，一个单独的扫描点通常是针对传感器的水平视野上的每一个1/2°而提供。除了范围值和方位角度值之外，这些扫描点还以强度的形式提供了目标表面的反射率测量，因此，如果在主车辆前面检测到了目标车辆或其他物体，则可能会有多个扫描点返回，这些扫描点根据本车辆识别目标车辆的表面反射率、距离和方位角。通过提供一组扫描返回点，可以更方便地检测到具有各种任意形状的物体(如卡车、拖车、自行车、行人、护栏、K-栅栏等)，其中，物体越大和/或物体与主车辆越接近，提供的扫描点就越多。

车上的相机可以提供倒车辅助、拍摄车辆驾驶员的图像以确定驾驶员的困倦程度或注意力、当车辆行驶时提供道路图像来达到避免碰撞的目的、提供结构识别(如路面标识等)。其他车辆视觉应用包括车道感测系统，以感测车辆行驶车道和在车道中央驱动车辆。许多这些已知的车道感测系统检测道路上的车道标志，以便用于各种应用，如车道偏离警示(LDW)、车道保持(LK)、车道居中(LC)等，并且这些系统通常采用单个相机(无论是在汽车的前面或后面)来提供用于检测车道标记的图像。

本领域还公知的是，在车辆上提供包括前置相机、后置相机、左侧相机和右侧相机的环视相机系统，其中该相机系统使用相机的图像生成车辆和周边区域的俯视图，并且其中图像在车辆的角落处相互重叠。俯视图可以向车辆驾驶员显示，以便观察车辆周围的情况，进而进行倒车和停车等。未来的车辆可以不采用后视镜，而是可以包括环视相机提供的数字图像。