CN102189992A - 基准随动位置设定方法和车道保持控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基准随动位置设定方法和车道保持控制系统。更具体地，本发明涉及用于设定基准随动位置的方法，该方法设定车辆跟随的反映驾驶员的驾驶爱好的基准随动位置，并且本发明还涉及车道保持控制系统，该车道保持控制系统使得车辆跟随由该用于设定基准随动位置的方法设定的基准随动位置，因此执行反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。

Description

基准随动位置设定方法和车道保持控制系统
技术领域
本发明涉及基准随动位置设定方法和车道保持控制系统。更具体地，本发明涉及设定车辆跟随的反映驾驶员的驾驶爱好的基准随动位置的基准随动位置设定方法，以及使得车辆跟随由该基准随动位置设定方法设定的基准随动位置、因而执行反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能的车道保持控制系统。
背景技术
车道保持控制系统是一种装置，其利用汽车的前置摄像机检测车道的左右车道指示线，产生用于防止车辆偏离车道的辅助转向扭矩，因此使得车辆能够基于检测的车道指示线保持车道，并将辅助转向扭矩提供给转向控制装置。这样的车道保持控制系统包括正在开发的执行车道保持控制功能使车辆跟随车道中心的车道居中系统(LCS，Lane Centering System)。
同时，每个驾驶员具有不同的驾驶爱好。例如，在弯道上驾驶时，有的驾驶员邻近道路车道的内缘在道路上转弯，有的驾驶员在保持车道中心的情况下在道路上转弯，有的驾驶员邻近道路车道的外缘在道路上转弯。
传统的车道保持控制系统通过简单地进行控制使得防止车辆偏离感知的车道或者使车辆跟随车道中心来执行车道保持控制功能，因此其具有系统不能反映每个驾驶员的不同驾驶爱好并且控制车道保持的缺点。
传统的车道保持控制系统执行车道保持控制，而没有反映驾驶员的驾驶爱好，因此在特定点处根据驾驶员的转向意图在车道保持控制中执行转向控制时可能会出现问题。这可能会引起车道保持控制系统中的控制功能失常，情况严重时会造成事故。
发明内容
因此，为解决现有技术中出现的上述问题提出了本发明，并且本发明的目的是执行反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。
本发明的另一目的是检测驾驶员超驰、基于检测到的驾驶员超驰设定基准随动位置、进行控制使得车辆跟随设定的基准随动位置、并且执行车道保持控制功能，因此提供反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。特别是，在弯道上的车道保持控制中，本发明反映了驾驶员的驾驶爱好。
为了实现此目的，提供了一种用于车道保持控制的系统，所述系统包括：传感器，其利用摄像机感知车道；车道保持控制器，其用于产生使车辆跟随基准随动位置的辅助转向扭矩，并且控制车辆驾驶，以便使得车辆能够保持车道；以及基准随动位置设定单元，其用于在控制车辆驾驶期间，基于感知的车道来改变和设定基准随动位置，其中所述基准随动位置设定单元包括：进入类型识别单元，其用于基于根据感知的车道识别出的道路曲率来识别指示车辆进入直道或弯道的进入类型；以及弯道基准随动位置设定单元，其用于当确定车辆进入弯道时，检测驾驶员超驰，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率，并且将在监测到的横向偏移变化率小于预定值同时维持预定时间的情况下的特定横向偏移设定为基准随动位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在执行车道保持控制的车道保持控制系统中设定车辆跟随的用于车道保持控制的基准随动位置的方法，所述方法包括以下步骤：确定道路曲率是否大于预定曲率值；当道路曲率大于预定曲率值时，识别车辆进入弯道并且检测驾驶员超驰；当识别出车辆进入弯道并且检测到驾驶员超驰时，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率，并且识别监测到的横向偏移变化率是否小于预定值同时维持预定时间；以及将作为在监测到的小于预定值的横向偏移变化率维持预定时间的情况下的横向偏移的驾驶员优选位置设定为基准随动位置。
如上所述，本发明能有效地执行反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。
另外，如上，本发明能检测驾驶员超驰，基于检测到的驾驶员超驰设定基准随动位置，并且进行控制，使得车辆跟随设定的基准随动位置，以执行车道保持控制，从而能够有效地提供反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。
另外，本发明能在直道上将车道中心设定为基准随动位置，并且进行控制，使得车辆跟随车道中心，从而在直道上执行车道保持控制功能。另外，本发明能基于在弯道上根据驾驶员超驰变化的横向偏移来设定基准随动位置，并且进行控制，使得车辆跟随设定的基准随动位置，从而在弯道上执行车道保持控制功能。因此，本发明能有效地提供在直道和弯道之间区分的车道保持控制功能。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出根据本发明实施方式的车道保持控制系统的框图；
图2是示出根据本发明实施方式的车道保持控制系统中包括的基准随动位置设定单元的框图；
图3(a)至3(c)是示例性示出根据车辆进入弯道时三种类型的驾驶员驾驶倾向(propensity)设定的基准随动位置的视图；
图4是示出当车辆进入直道时将道路车道中心设定为基准随动位置并且执行车道保持控制功能的情况的视图；
图5是示出根据本发明实施方式的通过车道保持控制系统设定基准随动位置的方法的流程图；以及
图6是示例性示出当车辆沿逆时针方向进入弯道时改变并设定基准随动位置的情况的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。在下面的描述中，尽管相同的元件示出在不同的附图中，但用相同的附图标记来表示它们。另外，在本发明下面的描述中，当对这里并入的已知功能和构造的详细描述可能使本发明的主题相当不清楚时，将省略该描述。
此外，当描述本发明的组件时，这里可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的词语。这些词语中的每一个都不用于限定对应组件的实体、次序或顺序，而是仅用于使对应组件与其它组件相区分。应该注意，如果说明书中描述一个组件“连接”(connect)、“耦合”(couple)或“接合”(join)至另一个组件，则尽管第一组件可能直接连接、耦合或接合至第二组件，但第三组件可能“连接”、“耦合”且“接合”在第一组件和第二组件之间。
图1是示出根据本发明实施方式的车道保持控制系统100的框图。
参照图1，根据本发明实施方式的车道保持控制系统100包括车道传感器110、车道保持控制器130以及基准随动位置设定单元120。车道传感器110利用摄像机10感知车道。车道保持控制器130产生用于使车辆跟随设定的基准随动位置的辅助转向扭矩，将产生的辅助转向扭矩提供给转向控制装置20，并控制车辆驾驶，使得能够保持车道。在通过车道保持控制器130控制车辆驾驶期间，基准随动位置设定单元120基于感知的车道结果设定基准随动位置。上述基准随动位置可以被称为横向偏移基准或偏移基准。
当根据感知的车道识别的道路曲率大于预定曲率值时，车道传感器110能识别出车辆从直道进入弯道，当道路曲率等于或小于预定曲率值时，车道传感器110识别出车辆从弯道进入直道。
将参照图2对基准随动位置设定单元120进行详细描述，基准随动位置设定单元120设定车辆跟随的基准随动位置，以便进行控制，使得车辆能保持车道而不偏离(escape from)车道。
图2是示出根据本发明实施方式的车道保持控制系统100中包括的基准随动位置设定单元120的框图。
参照图2，基准随动位置设定单元120包括进入类型识别单元210和弯道基准随动位置设定单元220。进入类型识别单元210基于根据车道传感器110感知的车道而识别的道路曲率来识别指示车辆进入直道或弯道的进入类型。当识别出进入类型为进入弯道时，弯道基准随动位置设定单元220检测表示驾驶员的转向意图的驾驶员超驰(override)，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率，当监测到的小于预定值的横向偏移变化率维持预定时间时，将特定横向偏移(其为对应于“驾驶员优选位置”的横向偏移)设定为基准随动位置。
在这点上，设定为基准随动位置的特定横向偏移即为根据驾驶员超驰的横向偏移变化率小于预定值同时维持预定时间的情况下的横向偏移，因此其可作为反映驾驶员的驾驶爱好(inclination)的信息。因此，设定为基准随动位置的特定横向偏移是对应于驾驶员优选位置的横向偏移，并且基准随动位置是对应于驾驶员优选位置的信息。
当检测到驾驶员超驰时，前面提到的弯道基准随动位置设定单元220减弱(fade out)辅助转向扭矩。因此，能够在车辆进入弯道前中断车道保持控制。
在减弱辅助转向扭矩后，当识别出进入弯道并检测到驾驶员超驰时，根据检测到的驾驶员超驰而监测到的横向偏移变化率变得小于预定值同时维持预定时间，并且驾驶员超驰被解除(未检测到)。因此，当驾驶员超驰被解除(未检测到)时，弯道基准随动位置设定单元220增强(fade in)辅助转向扭矩。因此，根据驾驶员在弯道上的驾驶爱好产生辅助转向扭矩，使得能够重新激活车道保持控制。
在弯道上转弯(pivot)时，弯道基准随动位置设定单元220上检测到的驾驶员超驰可以包括沿车道内缘转弯的驾驶员超驰(图3(a)的情况下产生的驾驶员超驰)，沿道路车道中心转弯的驾驶员超驰(图3(b)的情况下产生的驾驶员超驰)，以及沿道路车道外缘转弯的驾驶员超驰(图3(c)的情况下产生的驾驶员超驰)。
因为在小于预定值的横向偏移变化率(根据该变化率，驾驶员超驰)维持预定时间的情况下，将特定横向偏移设定为基准随动位置，所以设定的基准随动位置是驾驶员优选位置，其基于检测到的驾驶员超驰反映了驾驶员的驾驶爱好。将参照图3(a)至3(c)对根据三种类型的驾驶倾向设定表示驾驶员优选位置的基准随动位置的示例进行描述。
图3(a)至3(c)是示例性示出根据进入弯道时三种类型的驾驶员驾驶倾向设定的基准随动位置的视图。图3(a)至3(c)是示出分别根据三种类型的驾驶员驾驶倾向设定的、在进入弯道并在弯道上转弯期间使车辆300能够在弯道上保持车道的基准随动位置的视图。这里，可以将设定为基准随动位置的特定位置310、320和330表示为特定横向偏移。
参照图3(b)，根据车辆邻近车道中心320转弯的驾驶员超驰设定的基准随动位置是车道中心320，其反映沿车道中心320转弯的驾驶员驾驶爱好。参照图3(a)，根据车辆邻近车道内缘转弯的驾驶员超驰设定的基准随动位置具有横向偏移310，其反映从车道中心320更靠近车道内缘转弯的驾驶员驾驶习惯。参照图3(c)，根据车辆邻近车道外缘转弯的驾驶员超驰设定的基准随动位置具有横向偏移330，其反映从车道中心320更靠近车道外缘转弯的驾驶员驾驶爱好。
同时，如图2所示，基准随动位置设定单元120还可以包括直道基准随动位置设定单元230，当进入类型识别单元210识别出车辆进入直道时，直道基准随动位置设定单元230将车道中心(指的是两侧的车道指示线的中心)设定为基准随动位置。
在这种情况下，车道保持控制单元130进行控制，使得相应的车辆跟随设定为基准随动位置的车道中心。因此，根据本发明实施方式的车道保持控制系统100可以是车道居中系统(LCS)。
图4是示出当车辆300进入直道时将车道中心400设定为基准随动位置并且执行车辆300的车道保持控制功能的情况的视图。
参照图4，为了进行控制使得当车辆300进入直道时车辆300可以保持车道，将车道中心400设定为车辆300跟随的基准随动位置。当车辆300偏离车道中心400预定距离时，检测到车辆300的偏离，并且在与偏离相反的方向上产生使车辆300跟随设定为基准随动位置的车道中心400的辅助转向扭矩，使得转向控制装置200执行转向控制。因此，车辆300可以跟随车道中心400。
说明书中描述的车道保持控制表示防止车辆300偏离车道并使车辆300保持车道的控制。车道保持控制可以表示车辆300能跟随基准随动位置以便防止车辆300偏离基准随动位置预定距离并保持车道的控制。另外，车道保持控制可以是包括在将车道中心设定为基准随动位置的特殊情况下车辆能跟随设定为基准随动位置的车道中心并且保持车道的车道中心控制的概念。
图5是示出根据本发明实施方式的通过车道保持控制系统100设定基准随动位置的方法的流程图。
参照图5，用于在执行车道保持控制的车道保持控制系统100中设定车辆300跟随的用于车道保持控制的基准随动位置的方法包括以下步骤：接收包括道路曲率信息的状态信息的步骤(S500)；确定道路曲率是否大于预定曲率值α的步骤(S502)；当道路曲率大于预定曲率值α时识别车辆进入弯道、并且检测表示驾驶员的驾驶爱好的驾驶员超驰的步骤(S504)；当识别出进入弯道并且检测到驾驶员超驰时，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率、并且识别监测到的横向偏移变化率是否小于预定值β同时维持预定时间的步骤(S506)；在监测到的小于预定值β的横向偏移变化率维持预定时间的情况下，将作为横向偏移的驾驶员优选位置设定为基准随动位置的步骤(S508)。
作为步骤S502中的确定结果，当道路曲率等于或小于预定曲率值α时，在步骤(S510)中确定车辆进入直道并且将车道中心设定为基准随动位置。
作为步骤S504中的检测结果，当确定车辆进入弯道并且未检测到驾驶员超驰时，在步骤(S510)中将车道中心设定为基准随动位置。
作为步骤S506中的识别结果，识别出监测的横向偏移变化率等于或大于预定值、或者监测到的小于预定值的横向偏移变化率未维持预定时间，在步骤(S510)中将车道中心设定为基准随动位置。
在前述步骤S506中，当在步骤S504中检测到驾驶员超驰时，减弱产生的用于车道保持控制的辅助转向扭矩，当监测到的小于预定值的横向偏移变化率维持预定时间并且驾驶员超驰被解除时，增强用于车道保持控制的辅助转向扭矩。
图6是示例性示出当车辆沿逆时针方向进入弯道时改变并设定基准随动位置的情况的图。
图6示出道路曲率变化图(a)、横向偏移图(b)、横向偏移变化率图(c)、辅助转向扭矩图(d)、超驰标志图(e)以及偏移参照图(f)。
参照道路曲率变化图(a)，能识别出车辆沿逆时针方向进入弯道。参照超驰标志图(e)，在基于道路曲率变化感知到进入弯道后，车道保持控制系统100检测车辆邻近车道内缘转弯的驾驶员超驰(驾驶员的转向意图)。
如上所述，当检测到驾驶员超驰时，车道保持控制系统100减弱辅助转向扭矩，如辅助转向扭矩图(d)所示。
参照横向偏移图(b)，横向偏移根据驾驶员超驰突然变化，参照横向偏移变化率图(c)，车道保持控制系统100监测横向偏移变化率是否在预定时间内维持稳定状态。
参照横向偏移变化率图(c)、横向偏移图(b)以及偏移参照图(f)，根据监测到的横向偏移变化率的结果，当横向偏移变化率在预定时间内维持稳定状态时(即，根据驾驶员转向意图的转向角变化几乎完成、使得转向角不再变化)，车道保持控制系统100将此时的横向偏移设定为偏移参照(称为“基准随动位置”)。
此后，车道保持控制系统100能基于设定的偏移参照产生辅助转向扭矩，将产生的辅助转向扭矩提供给转向控制装置，并且执行反映驾驶员在弯道上的驾驶爱好的车道保持控制功能。
如上所述，本发明有效地执行反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。
另外，本发明检测驾驶员超驰，基于检测到的驾驶员超驰设定基准随动位置，并且进行控制，使得车辆跟随设定的基准随动位置，以执行车道保持控制，从而有效地提供反映驾驶员的驾驶爱好的车道保持控制功能。
此外，本发明将车道中心设定为基准随动位置，并且进行控制，使得车辆在直道上跟随车道中心，以在直道上执行车道保持控制功能。另外，本发明基于根据驾驶员超驰变化的横向偏移来设定基准随动位置，并且进行控制，使得车辆在弯道上跟随设定的基准随动位置，以在弯道上执行车道保持控制功能。因此，本发明有效地提供了在直道和弯道之间区分的车道保持控制功能。
虽然上面描述了本发明实施方式的所有组件都被耦合为单个单元、或者被耦合以作为单个单元操作，但本发明不必然限制到这样的实施方式。也就是说，在本发明的目的和范围内，在组件中，一个或多个组件可选择性地耦合，以作为一个或多个单元操作。此外，尽管各组件可以实现为单独的硬件，但是组件中的一些或全部可以选择性地互相结合，使得它们可以实现为具有用于运行在一个或多个硬件中结合的功能的一些或全部的一个或多个程序模块的计算机程序。本发明所属技术领域的普通技术人员能容易地构思出构成计算机程序的代码和代码段。这样的计算机程序可以通过存储于计算机可读存储介质中、并且被计算机读取和运行来实现本发明的实施方式。磁记录介质、光记录介质、载波介质或类似物可被用作存储介质。
此外，因为诸如“包括”、“包含”和“具有”之类的术语表示一个或多个相应的组件可能存在，除非从反面专门进行描述，所以其应该构造为可以包括一个或多个其它组件。除非另外定义，否则包含一个或多个技术或科学术语的所有术语具有与本领域技术人员通常理解的同样的含义。除非在本说明书中明确定义，通常使用的类似字典中定义的术语应该构造为具有等同于相关描述语境中含义的含义，并且不应构造为理想或过于形式的含义。
尽管出于说明的目的对本发明的优选实施方式进行了描述，但本领域技术人员将理解，在不脱离如所附的权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替换是可能的。因此，本发明公开的实施方式旨在说明本发明技术思路的范围，并且本发明的范围不限于实施方式。应该用使得包括在相当于所附权利要求的范围内的所有技术思路都属于本发明的方式基于权利要求来构造本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于车道保持控制的系统，所述系统包括：
传感器，该传感器利用摄像机感知车道；
车道保持控制器，该车道保持控制器用于产生使车辆跟随基准随动位置的辅助转向扭矩，并且控制车辆驾驶，以便使得车辆能够保持车道；以及
基准随动位置设定单元，该基准随动位置设定单元用于在控制车辆驾驶期间，基于感知的车道来改变和设定所述基准随动位置，
其中，所述基准随动位置设定单元包括：
进入类型识别单元，该进入类型识别单元用于基于根据感知的车道识别出的道路曲率来识别指示车辆进入直道或弯道的进入类型；和
弯道基准随动位置设定单元，该弯道基准随动位置设定单元用于当确定车辆进入弯道时，检测驾驶员超驰，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率，并且将在监测到的横向偏移变化率小于预定值同时维持预定时间的情况下的特定横向偏移设定为所述基准随动位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，当根据感知的车道识别出的道路曲率大于预定曲率值时，所述进入类型识别单元确定车辆进入弯道，当根据感知的车道识别出的道路曲率等于或小于所述预定曲率值时，所述进入类型识别单元确定车辆进入直道。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，当检测到驾驶员超驰时，所述弯道基准随动位置设定单元减弱所述辅助转向扭矩，当驾驶员超驰被解除时，所述弯道基准随动位置设定单元增强所述辅助转向扭矩。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，检测到的驾驶员超驰为在弯道上转弯时沿车道内缘转弯的驾驶员超驰、沿车道中心转弯的驾驶员超驰或者沿车道外缘转弯的驾驶员超驰，并且
设定的基准随动位置是基于检测到的驾驶员超驰反映驾驶员的驾驶爱好的驾驶员优选位置。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基准随动位置设定单元还包括直道基准随动位置设定单元，该直道基准随动位置设定单元用于当识别出进入类型为进入直道时，将车道中心设定为所述基准随动位置。
6.一种用于在执行车道保持控制的车道保持控制系统中设定车辆跟随的用于车道保持控制的基准随动位置的方法，所述方法包括以下步骤：
确定道路曲率是否大于预定曲率值；
当道路曲率大于所述预定曲率值时，识别车辆进入弯道并且检测驾驶员超驰；
当识别出车辆进入弯道并且检测到驾驶员超驰时，根据检测到的驾驶员超驰监测横向偏移变化率，并且识别所监测到的横向偏移变化率是否小于预定值同时维持预定时间；以及
将作为在监测到的小于所述预定值的横向偏移变化率维持所述预定时间的情况下的横向偏移的驾驶员优选位置设定为所述基准随动位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，作为确定结果，当道路曲率等于或小于所述预定曲率值时，识别出车辆进入直道并将车道中心设定为所述基准随动位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，当作为检测结果，确定车辆进入弯道并且未检测到驾驶员超驰时，将车道中心设定为所述基准随动位置。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，当作为识别结果，识别出所监测到的横向偏移变化率等于或大于所述预定值或者所监测到的小于所述预定值的横向偏移变化率未维持所述预定时间时，将车道中心设定为所述基准随动位置。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，在识别步骤中，当检测到驾驶员超驰时，减弱产生的用于车道保持控制的辅助转向扭矩，并且
当监测到的小于所述预定值的横向偏移变化率维持所述预定时间并且驾驶员超驰被解除时，增强用于车道保持控制的辅助转向扭矩。
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