本公開的實施方式涉及車輛控制裝置和車輛控制方法,且更具體地,涉及一種用于使用圖像信息來校正車輛速度并且確定車輪異常的車輛控制裝置及方法。
背景技術:
隨著車輛的引擎性能的提高,車輛的行駛速度也已提高。因此,各種電子控制系統(tǒng)(ecs)被安裝在車輛中以用于提高行駛穩(wěn)定性和獲得制動穩(wěn)定性。
ecs包括防止在制動期間車輪打滑的防抱死制動系統(tǒng)(以下,被稱作abs)、防止在突然的非預期加速期間車輪打滑的牽引力控制系統(tǒng)(以下,被稱作tcs)以及abs和tcs被混合以穩(wěn)定地維持車輛的行駛姿勢的電子穩(wěn)定性控制(以下,被稱作esc)等。
這種ecs使用測量行駛車輛的速度的車輪速度傳感器以實現(xiàn)適當?shù)目刂菩阅堋?/p>
車輪速度傳感器通過在音輪(tonewheel)被安裝在車輪處并且被配置成隨著車輪的轉動而轉動時產生的脈沖信號的周期來測量車輛的速度。音輪具有被形成在圓形板上的多個齒或孔,或者具有光從其中穿過的圓柱形形狀,并且使用在光穿過齒或孔時與在光不穿過齒或孔時之間的差異產生脈沖。在車輛的情況下,通過脈沖信號測量車輪的轉動速度(即,車輛的速度)。
然而,這種車輪速度傳感器在以下方面具有不便之處:當車輛的車輪破損或用另一車輪替換該車輪時、當與其正常狀態(tài)相比,被安裝在車輪處的輪胎的壓力較高或較低時或者當輪胎破損時,車輛的速度被測量為不同于車輛的實際速度。
[現(xiàn)有技術]
[專利文獻]
韓國專利公開no.10-2005-0100990
技術實現(xiàn)要素:
因此,本公開的一方面在于提供一種用于使用圖像信息校正車輛速度的車輛控制裝置及方法。
另外,本公開的另一方面在于提供一種用于使用圖像信息確定車輪異常的車輛控制裝置及方法。
本公開的附加方面將在下面的描述中被部分地闡述,并且根據描述將部分地變得顯而易見,或者可以從本公開的實踐中習得。
根據本發(fā)明的一方面,一種車輛控制方法包括以下步驟:測量車輛速度,以測量車輛的第一車輛速度和第二車輛速度;計算誤差率,以使用在測量所述車輛速度的步驟中測得的所述第一車輛速度和所述第二車輛速度來計算車輛速度的誤差率;以及校正車輛速度,以通過基于在計算所述誤差率的步驟中計算的所述誤差率計算所述車輛的第三車輛速度來校正所述車輛的速度。
該方法還可以包括以下步驟:確定車輪異常,以通過將在校正所述車輛速度的步驟中計算的所述第三車輛速度與所述第一車輛速度進行比較來確定所述車輛的車輪異常。
所述第一車輛速度可以是由車輪速度傳感器測得的所述車輛的速度,并且所述第二車輛速度可以是由相機拍攝的圖像相對于所述車輛的相對速度。
所述誤差率可以與所述第一車輛速度和所述第二車輛速度之和成正比,并且與所述第一車輛速度成反比。
所述第三車輛速度可以與所述第一車輛速度和在參考值與所述誤差率之間的差值成正比。
所述第二車輛速度可以是基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量的相對于所述車輛的相對速度。
所述第二車輛速度可以是基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的運動程度的相對于所述車輛的相對速度。
該方法還可以包括以下步驟:使用所計算的第三車輛速度來校正所述第一車輛速度。
所述第一車輛速度可以包括各個車輪速度;計算所述誤差率的步驟可以包括:使用被包括在所述第一車輛速度和所述第二車輛速度中的各個車輪速度來多次計算所述車輛速度的所述誤差率;并且計算所述誤差率的步驟可以包括:基于在計算所述誤差率的步驟中計算的多個誤差率來多次計算所述車輛的所述第三車輛速度。
根據本發(fā)明的另一方面,一種車輛控制裝置包括:相機,所述相機被配置成拍攝車輛的行駛圖像;多個車輪速度傳感器,所述多個車輪速度傳感器被安裝在所述車輛的各個車輪處;以及控制器,所述控制器被配置成使用由所述相機獲取的所述行駛圖像和所述車輪速度傳感器的檢測結果來校正多個車輪速度,其中,所述控制器包括:相對速度計算器,所述相對速度計算器被配置成使用由所述相機拍攝的所述行駛圖像來計算所述車輛的相對速度;誤差率計算器,所述誤差率計算器被配置成使用所述相對速度和各個所述車輪速度來計算所述車輪速度的誤差率;以及車輛速度校正器,所述車輛速度校正器被配置成基于所述誤差率來校正各個所述車輪速度。
所述控制器還可以包括:車輪異常確定單元,所述車輪異常確定單元被配置成分別將由所述多個車輪速度傳感器檢測的所述車輪速度與所校正的車輪速度進行比較以確定車輪異常。
所述相對速度計算器可以基于由所述相機拍攝的所述圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量來計算所述車輛的所述相對速度;所述誤差率計算器可以計算所述車輛的所述誤差率,使得所述誤差率與車輛速度和所述相對速度成正比,并且與所述車輛速度成反比;并且所述車輛速度校正器可以基于與所述車輛速度和在參考值與所述誤差率之間的差值成正比的校正車輛速度來校正各個所述車輪速度。
附圖說明
結合附圖根據下面對實施方式的描述,本發(fā)明的這些和/或其它方面將變得明顯并且更易于被理解,其中:
圖1是例示根據本發(fā)明的實施方式的車輛控制裝置的框圖。
圖2例示了根據本發(fā)明的實施方式的用于表示相機圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量的相機圖像。
圖3例示了根據本發(fā)明的實施方式的用于表示相機圖像的一部分的占用像素的運動程度的相機圖像。
圖4是例示根據本發(fā)明的實施方式的車輛控制方法的流程圖。
圖5是例示根據本發(fā)明的實施方式的車輛控制裝置的框圖。
圖6是例示根據本發(fā)明的實施方式的車輛控制方法的流程圖。
[附圖標記]
110:感測單元
120:圖像獲取單元
130:控制器
131:相對速度計算器
132:誤差率計算器
133:車輛速度校正器
具體實施方式
在本說明書中描述的實施方式和附圖中例示的配置僅是所公開的本公開的示例性示例。本公開涵蓋在提交本申請時能夠替代本文中的實施方式和附圖的各種修改。
以下,將參照本公開的一種實施方式具體描述用于校正車輛速度的車輛控制裝置。
如圖1所例示,根據本公開的一種實施方式的車輛控制裝置包括傳感器110、圖像獲取單元120和控制器130。
傳感器110檢測車輛速度。
傳感器110可以檢測車輪速度并且將檢測結果傳送給控制器130。
傳感器110可以包括被安裝在車輪處以檢測車輪速度的車輪速度傳感器。
車輪速度傳感器可以包括音輪和感測單元,該音輪被安裝在車輛的車輪處并且被配置成與車輪一起轉動,該感測單元測量在音輪轉動時產生的脈沖信號的周期。
圖像獲取單元120獲取車輛的行駛圖像。
圖像獲取單元120可以將車輛的行駛圖像傳送給控制器130。
圖像獲取單元120可以包括被安裝在車輛處以用于獲取車輛的行駛圖像的相機。
相機可以將車輛的行駛圖像傳送給控制器130。
相機可以將車輛的行駛圖像與像素信息一起傳送給控制器130。
像素信息可以包括在一個幀中所包括的像素的數(shù)量和像素之間的相對距離。
相機可以將關于幀之間的時間間隔的信息傳送給控制器130。
用于在一般車輛中安裝的黑匣子的相機可以被用作該相機。
控制器130使用由傳感器110檢測的檢測結果以及由圖像獲取單元120獲取的行駛圖像來校正車輛速度。
控制器130包括相對速度計算器131、誤差率計算器132和車輛速度校正器133。
相對速度計算器131使用由圖像獲取單元120拍攝的行駛圖像來計算相對車輛速度。
相對速度計算器131可以使用該相機的像素信息來計算相對車輛速度。
相對速度計算器131可以基于相機的行駛圖像的一部分的占用像素的增加或減少的數(shù)量來計算相對車輛速度。
相對速度計算器131可以在相機的行駛圖像為前圖像時,基于占用像素的增加的數(shù)量來計算相對車輛速度,并且可以在相機的行駛圖像為后圖像時,基于占用像素的減少的數(shù)量來計算相對車輛速度。
當車輛向后移動時,可以在行駛圖像為車輛的前圖像時,基于占用像素的減少的數(shù)量來計算相對車輛速度,并且可以在行駛圖像為車輛的后圖像時,基于占用像素的增加的數(shù)量來計算相對車輛速度。
相對速度計算器131可以基于行走機構(runninggear)的位置來確定車輛是向前行駛還是向后行駛。
如圖2所例示,相對速度計算器131可以基于相機圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量來計算相對車輛速度。
相對速度計算器131可以使用式1來計算相對車輛速度。
[式1]
相對車輛速度=(δ像素/δt)×k
δ像素:占用像素的變化程度
δt:時間變化
k:基于相機特性的調節(jié)變量
基于相機特性的調節(jié)變量k為由相機和車輛的規(guī)格確定的固定常數(shù)。
例如,當在第100幀中標志牌的占用像素的數(shù)量為4、在第200幀中標志牌的像素的數(shù)量為16、100個幀的時間間隔為0.1秒并且基于相機特性的調節(jié)變量k為0.5時,相對車輛速度被計算為60m/s。
這里,由于相對車輛速度為相對于物體的相對車輛速度而不是車輛本身的速度,因此相對車輛速度具有負值。
另外,如圖3所例示,相對速度計算器131可以基于相機圖像的一部分的占用像素的運動(movement,移動)程度來測量相對車輛速度。
當相對速度計算器131基于占用像素的運動程度來測量相對車輛速度時,式1中的δ像素被定義為占用像素的運動程度而不是占用像素的變化程度。
當式1中的δ像素被定義為占用像素的運動程度而不是占用像素的變化程度時,也可以調整基于相機特性的調節(jié)變量k。
例如,當在第100幀和第120幀中交通車道的占用像素的運動程度為2、20個幀的時間間隔為0.02秒并且基于相機特性的調節(jié)變量k為0.6時,相對車輛速度被計算為60m/s。
相對速度計算器131可以被包括在圖像獲取單元120中。
誤差率計算器132使用相對速度和車輛速度來計算車輛速度的誤差率。
誤差率計算器132可以使用式2來計算車輛速度的誤差率。
[式2]
誤差率=(相對速度+車輛速度)/車輛速度
例如,當相對車輛速度為-30m/s并且車輛速度為20m/s時,誤差率為-0.5。
車輛速度校正器133基于該誤差率來校正車輛速度。
車輛速度校正器133可以使用式3來校正車輛速度。
[式3]
校正后的車輛速度=車輛速度×(1-誤差率)
例如,當車輛速度為20m/s并且誤差率為-0.5時,校正后的車輛速度為30m/s。
如上所述,由于使用相對車輛速度來校正車輛速度,因此即使當在車輪速度傳感器或車輪處發(fā)生異常時,也可以準確地確定車輛速度。
以下,將參照附圖具體描述根據本公開的一種實施方式的用于校正車輛速度的車輛控制方法。
如圖4所例示,根據本公開的一種實施方式的車輛控制方法包括:測量車輛速度(s110)、計算誤差率(s120)以及校正車輛速度(s130)。
在測量車輛速度的步驟(s110)中,測量車輛的第一車輛速度和第二車輛速度。
第一車輛速度可以是由車輪速度傳感器測量的車輛速度,并且第二車輛速度可以被設置為由相機拍攝的圖像相對于車輛的相對速度。
第二車輛速度可以被設置為基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量的相對于車輛的相對速度。
第二車輛速度可以被設置為基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的運動程度的相對于車輛的相對速度。
在計算誤差率的步驟(s120)中,使用在測量車輛速度的步驟(s110)中測得的第一車輛速度和第二車輛速度來計算車輛速度的誤差率。
誤差率可以與第一車輛速度和第二車輛速度之和成正比,并且可以與第一車輛速度成反比。
在校正車輛速度的步驟(s130)中,基于在計算誤差率的步驟(s120)中計算出的誤差率來計算車輛的第三車輛速度,并且校正車輛速度。
第三車輛速度可以被設置成與第一車輛速度和在參考值與誤差率之間的差值成正比。
參考值可以被設置為1。
以下,將參照附圖具體描述根據本公開的一種實施方式的用于檢測車輪異常的車輛控制裝置。
另外,根據本公開的一種實施方式的用于檢測車輪異常的車輛控制裝置可以被應用于包括至少一個車輪的車輛,并且以下,將描述應用于包括四個車輪的一般車輛的車輛控制裝置。
如圖5所例示,根據本公開的一種實施方式的車輛控制裝置包括傳感器210、圖像獲取單元220和控制器230。
由于圖像獲取單元220的結構和功能與上述圖像獲取單元120的結構和功能相同,所以將省略對其的詳細描述。
傳感器210檢測車輛速度。
傳感器210可以檢測車輪速度,并且將檢測結果傳送給控制器230。
傳感器210可以包括被安裝在各個車輪處以檢測車輪速度的多個車輪速度傳感器。
多個車輪速度傳感器中的每個車輪速度傳感器均可以包括音輪和感測單元,所述音輪被安裝在車輛的車輪處并且被配置成與車輪一起轉動,所述感測單元測量在音輪轉動時產生的脈沖信號的周期。
控制器230包括相對速度計算器231、誤差率計算器232、車輪速度校正器233和車輪異常確定單元234。
由于相對速度計算器231的結構和功能與上述相對速度計算器131的結構和功能相同,所以將省略對其的詳細描述。
誤差率計算器232使用相對速度和各個車輪速度來計算各個車輪速度的誤差率。
可以基于車輪速度來提供多個誤差率。
誤差率計算器232可以使用式4來計算各個車輪速度的誤差率。
[式4]
第一誤差率=(相對速度+第一車輪速度)/第一車輪速度
第二誤差率=(相對速度+第二車輪速度)/第二車輪速度
第三誤差率=(相對速度+第三車輪速度)/第三車輪速度
第四誤差率=(相對速度+第四車輪速度)/第四車輪速度
例如,當相對車輛速度為-30m/s并且第一車輪速度為20m/s時,第一誤差率為-0.5。
另外,當?shù)诙囕喫俣戎恋谒能囕喫俣葹?0m/s時,第二誤差率至第四誤差率為0。
車輪速度校正器233基于誤差率來校正車輪速度。
可以基于車輪速度來提供多個校正的車輪速度。
車輪速度校正器233可以使用式5來校正車輪速度。
[式5]
第一校正車輪速度=第一車輪速度×(1-第一誤差率)
第二校正車輪速度=第二車輪速度×(1-第二誤差率)
第三校正車輪速度=第三車輪速度×(1-第三誤差率)
第四校正車輪速度=第四車輪速度×(1-第四誤差率)
例如,當?shù)谝卉囕喫俣葹?0m/s并且第一誤差率為-0.5時,第一校正車輛速度為30m/s。
另外,當?shù)诙囕喫俣戎恋谒能囕喫俣葹?0m/s并且第二誤差率至第四誤差率為0時,第二校正車輛速度至第四校正車輛速度為30m/s。
車輪異常確定單元234將各個車輪速度與各個校正車輪速度進行比較,并且確定車輪異常。
車輪異常確定單元234可以分別將第一車輪速度至第四車輪速度與第一校正車輪速度至第四校正車輪速度進行比較,并且車輪異常確定單元234可以在它們之間的各個差值為參考值或更大值時,通知相應車輪的異常。
如上所述,由于使用各個車輪速度和相對車輛速度來校正各個車輪速度,并且將各個校正車輪速度與各個未校正的車輪速度進行比較,因此可以快速且準確地確定發(fā)生異常的車輪。
以下,將參照附圖具體描述根據本公開的一種實施方式的用于檢測車輪異常的車輛控制方法。
如圖6所例示,根據本公開的一種實施方式的車輛控制方法可以包括:測量車輛速度(s210)、計算誤差率(s220)、校正車輪速度(s230)、確定車輪異常(s240)以及向駕駛員通知異常車輪(s250)。
在測量車輛速度的步驟(s210)中,測量車輛的第一車輛速度和第二車輛速度。
第一車輛速度可以是由車輛速度傳感器測量的車輛速度,并且第二車輛速度可以被設置為由相機拍攝的車輛圖像相對于車輛的相對速度。
第二車輛速度可以被設置為由相機拍攝的圖像相對于車輛的相對速度。
第二車輛速度可以被設置為基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的增加的數(shù)量的相對于車輛的相對速度。
第二車輛速度可以被設置為基于由相機拍攝的圖像的一部分的占用像素的運動程度的相對于車輛的相對速度。
在計算誤差率的步驟(s220)中,使用在測量車輛速度的步驟(s210)中測得的第一車輛速度和第二車輛速度來計算車輛速度的誤差率。
在計算誤差率的步驟(s220)中,可以使用被包括在第一車輛速度和第二車輛速度中的各個車輪速度來多次計算車輛速度的誤差率。
誤差率可以與第一車輛速度和第二車輛速度之和成正比,并且可以與第一車輛速度成反比。
在校正車輛速度的步驟(s230)中,基于在計算誤差率的步驟(s220)中計算的誤差率來計算車輛的第三車輛速度,并且校正車輛速度。
在校正車輛速度的步驟(s230)中,可以基于在計算誤差率的步驟(s220)中計算的多個誤差率來多次計算第三車輛速度。
第三車輛速度可以與第一車輛速度和在參考值與誤差率之間的差值成正比。
參考值可以被設置為1。
在確定車輪異常的步驟(s240)中,將在校正車輛速度的步驟(s230)中計算出的第三車輛速度與第一車輛速度進行比較,并且確定車輛的車輪異常。
在確定車輪異常的步驟(s240)中,將在校正車輛速度的步驟(s230)中計算出的多個第三車輛速度與多個第一車輛速度分別進行比較,并且可以確定車輛的各個車輪的異常。
因此,校正車輛速度的步驟(s230)還可以包括:使用所計算的第三車輛速度來校正第一車輛速度。在確定車輪異常的步驟(s240)中,以下車輪可以被確定為異常車輪:在該車輪中,在校正車輛速度的步驟(s230)中計算出的多個第三車輛速度中的每個第三車輛速度與多個第一車輛速度中的每個第一車輛速度之間的差值為參考值或更大值。
在向駕駛員通知異常車輪的步驟(s250)中,向駕駛員通知在確定車輪異常的步驟(s240)中發(fā)現(xiàn)異常的車輪。
從以上描述中明顯可知,根據本公開的一種實施方式的車輛控制方法具有以下效果:由于測量了車輛的第一車輛速度和第二車輛速度以校正車輛速度,所以即使當在車輪處發(fā)生異常時,也可以準確地確定車輛速度。
盡管已例示并描述了本公開的一種實施方式,但本公開可以不限于上述具體實施方式,并且在不脫離由所附權利要求書限定的本公開的范圍和精神的情況下,本領域技術人員可以在實施方式中作出各種改變,并且可以不與本公開獨立地理解這些修改。
相關申請的交叉引用
本申請要求于2015年9月11日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請no.10-2015-0128998的權益,將其公開內容通過引用結合于此。