CN103770782A

CN103770782A - 车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置

Info

Publication number: CN103770782A
Application number: CN201310276443.9A
Authority: CN
Inventors: 金斗炯
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: KR20140050395A; KR101997429B1; CN103770782B

Abstract

本发明提供车辆的维持车道控制方法，包括：a）判断车辆是否是直线行驶状态阶段；b）如果判断车辆为直线行驶状态，检测左轮与右轮的轮速差的阶段；c）如果轮速差不超过规定基准值，生成对左侧或右侧偏移的影响度指数阶段；d）如果影响度指数超过规定基准值，变更维持车道控制的控制增益阶段。在车辆的直线行驶状态，提高车道维持性能，提供能够执行稳定的维持车道控制的有利效果。

Description

车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置

技术领域

本发明是关于车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置，具体而言，是关于在直线行驶状态补偿车辆偏移的车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置。

背景技术

根据智能型车辆的控制系统，维持车道控制装置(Lane Keeping AssistSystem、以下称为LKAS)是为了驾驶员的安全而必需的系统。这样的系统通常构成，检测车道及感应车辆的行驶状态，能够执行维持车道控制或警告车道脱离，不使车辆脱离已检测到的车道。

车道是通过车辆的挡风玻璃与后视镜之间安装的摄像头传感器，获取前方道路的图像，在LKAS镜头系统进行影像处理，可检测获取的道路图像。然后，车辆的行驶状态，通过从安装在车辆的各种传感器以及从ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)获取的信息感应。同时，为了车辆的维持车道控制，与检测到车道对比可活用如车辆的横方向位置(lateral offset，横向偏移)、道路的弯曲率(curvature，曲率)、检测到的车道与车辆的中心线形成的角(heading angle，方位角)等的信息。

在车辆要脱离车道的情况，LKAS通过作为车辆的转向促动器的MDPS(Motor Driven Power System)控制转向，控制使相关车辆维持车道行驶。

另一方面。车辆旋转的情况，在各车轮的轮速内发生差异。通常在车辆旋转的情况，以旋转中心为基准，比起位于内侧的轮子，为了外侧的车轮的旋转应该更多。特别是，适用像ABS(Anti-lock Brake System)、TCS(Traction Control System)的系统的独立驱动，以及具有制动方式的车辆的情况，这些系统运作时左轮与右轮发生较大的轮速差。

从而，维持车道控制装置为了系统稳定性，在急剧的曲线路限制控制量，或按照与其他系统介入控制的优先顺序限制动作。

但是，如上所述除车辆急剧旋转或为了车辆稳定性而操作其他驱动以及运作制动系统的情况以外，在正常(steady)行驶状况下，也可依据轮速差发生车辆偏移(side pulling)。由于这会影响到LKAS控制性能，因此需要对应于此的适当措施。

发明内容

（要解决的技术问题）

本发明作为为了解决以上问题，所提供的车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置，其目的在于，在执行维持车道控制的直线行驶状态，可以补偿由轮速差所发生的车辆偏移。

另外，本发明提供车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置，其目的在于，在执行维持车道控制的直线行驶状态，可以执行故障-安全功能。

（解决问题的手段）

为达成上述目的，本发明提供车辆的维持车道控制方法，包括：a)判断车辆是否是直线行驶状态的阶段；b）如果判断车辆是直线行驶状态，检测左轮与右轮的轮速差阶段；c）如果所述轮速差不超过规定的基准值，生成对左侧或右侧偏移的影响度指数阶段；以及d）如果所述影响度指数超过规定基准值，变更维持车道控制的控制增益的阶段。

优选的是，第1条件，转向角比规定基准值小；与第2条件，偏航率比规定基准值小；与第3条件，横加速度比规定基准值小；以及第4条件，横方向误差变化比规定基准值小，上述条件满足规定基准时间期间的情况，可判断为直线行驶状态。

优选的是f）所述轮速差超过规定基准值，可终止维持车道控制。

优选的是，前轮的所述轮速差以及后轮的所述轮速差中，至少某一个超过所述规定基准值的情况，可终止维持车道控制。

优选的是，在所述c）阶段，前轮的第1轮速差与后轮的第2轮速差同时发生的情况，所述第1轮速差乘以第1影响度增益，所述第2轮速差乘以影响度增益，可生成所述影响度指数。

优选的是，所述第1影响度增益以及第2影响度增益，分别对应各车速可以查找表(look-up table)方式构成。

优选的是，在所述d）阶段，所述影响度指数超过规定基准值的情况，可变更维持车道控制的控制增益。

优选的是，如果所述影响度指数比0大，增加维持车道控制的控制增益，补偿顺时针方向偏移，如果所述影响度指数比0小，减少维持车道控制的控制增益，补偿逆时针方向偏移。

优选的是，如果所述影响度指数比0大，减少维持车道控制的控制增益，补偿逆时针方向偏移，如果所述影响度指数比0小，增加维持车道控制的控制增益，补偿顺时针方向偏移。

为达成上述目的，本发明所述的提供的车辆的维持车道控制装置，包括：直线行驶判断部，判断车辆是否直线行驶状态；轮速检测部，如果判断车辆是直线行驶状态，检测左轮与右轮的轮速差；指数生成部，如果所述轮速差不超过规定基准值，生成对左侧或右侧偏移的影响度指数；以及控制增益补偿部，如果所述影响度指数超过规定基准值，变更维持车道控制的控制增益。

优选的是，所述直线行驶判断部，第1条件，转向角比规定基准值小；与第2条件，偏航率比规定基准值小；与第3条件，横加速度比规定基准值小；以及第4条件，横方向误差变化比规定基准值小，上述条件满足规定基准时间期间的情况，所述直线行驶判断部可判断为直线行驶状态。

优选的是，还可包括，故障-安全部，如果所述轮速差超过规定基准值，终止维持车道控制。

优选的是，所述故障-安全部，前轮的所述轮速差以及后轮的所述轮速差中，至少某一个超过所述规定基准值的情况，可终止维持车道控制。

优选的是，所述指数生成部，前轮的第1轮速差与后轮的第2轮速差同时发生的情况，在所述第1轮速差乘以第1影响度增益，所述第2轮速差乘以影响度增益，可生成所述影响度指数。

优选的是，所述第1影响度增益以及第2影响度增益分别对应各车速，以查找表(look-up table)方式构成。

优选的是，所述控制增益补偿部，在所述影响度指数超过规定基准值的情况，可以变更维持车道控制的控制增益。

优选的是，直线行驶判断部，如果所述影响度指数比0大，增加维持车道控制的控制增益，补偿顺时针方向偏移，如果所述影响度指数比0小，减少维持车道控制的控制增益，补偿逆时针方向偏移。

（发明的效果）

按照本发明的车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置，在直线行驶的状态，对应于车辆向左侧或右侧偏移变更维持车道控制装置，进而在车辆的直线行驶状态，提供能够提高维持车道控制性能的有利效果。

另外，按照本发明的车辆的维持车道控制方法以及实现此的维持车道控制装置，生成影响度指数，以此为基础执行故障-安全功能，进而提供能够执行稳定的维持车道控制的有利效果。

附图说明

图1是按照本发明的最佳一实施例，图示车辆的维持车道控制方法的流程图。

图2是按照本发明的最佳一实施例，图示车辆的维持车道装置的图面。

图3是图示在直线行驶的状态补偿轮速差，构成维持车道控制的过程的图面。

（附图标记说明）

110:直线行驶判断部

120:轮速检测部

130:指数生成部

140:控制增益补偿部

150:故障-安全部

具体实施方式

以下，参照附加本发明的最佳实施例的图面，进行详细说明。首先根据在图面的构成要素分别附加参照符号，对相同构成要素，虽然表示在其他图面上，但要留意尽可能使其具有相同符号。另外，在以下说明本发明的最佳实施例，或将本发明的技术性思想限定于此或不被限制，可依据从业者变形进行多样的实施。

本发明其技术特征为，在车辆的直线行驶状态，为了补偿所发生的轮速差，变更维持车道控制的控制增益。

图1是按照本发明的最佳一实施例，图示车辆的维持车道控制方法的流程图。图2是按照本发明的最佳一实施例，图示车辆的车道维持装置的图面。图3是图示在直线行驶的状态，补偿轮速差构成维持车道控制过程的图面。

参照变形图1至图3，按照本发明的最佳一实施例的车辆的维持车道装置100包括：直线行驶判断部110、轮速检测部120、指数生成部130、控制增益补偿部140、故障-安全部150。通过这种维持车道装置100，所实现的维持车道控制方法如下。

首先，直线行驶判断部110判断车辆10是否是直线行驶状态。（S100）在驾驶员的转向输入较大或发生较大的车辆偏移的情况，由于驾驶员可以很容易的认知车辆的状态，所以比起维持车道，控制驾驶员的转向意志会更直接性的影响到车辆的举动。就此，在驾驶员的转向意志强的情况，维持车道控制包括，优先驾驶员的转向输入的多样形态的故障-安全过程。

但是，在车辆构成品等发生变形发生车辆偏移的情况，驾驶员很难认知车辆偏移。但是，就算发生驾驶员很难认知的偏移现象，对维持车道控制性能产生不好的影响。这种情况可在驾驶员转向意志薄弱的直线行驶状态发生。对此，为了适用按照本发明的维持车道控制方法，直线行驶判断部110判断车辆是否在几乎没有转向输入的直线行驶状态。

根据一实施例，直线行驶判断部110作为车辆直线行驶状态，检查以下4种条件，在规定基准时间期间满足4种条件的情况，可判断为相关车辆是直线行驶状态，4种条件如下。

第1条件，转向角要比规定基准值要小。直线行驶判断部110可从设置在MDPS的转向角传感器1（图2）获取转向角信息。第2条件，偏航率要比规定基准值小；直线行驶判断部110通过设置在车辆的偏航率传感器2（图2，检查依据轮速差可发生的偏航率。然后，第3条件，横加速度要比规定基准值小，直线行驶判断部110从加速度传感器3接收横加速度，判断是否比规定基准值小。最后，第4条件，横方向误差变化要比规定基准值小，在这里横方向误差比基准值小，意味着相关车辆的两侧位于车道内侧。这是以设置在车辆摄像头部4获取的道路影像为基础进行判断。

以下，在上述的直线行驶判断部110，如果判断相关车辆为直线行驶状态，轮速检测部120本别确认车轮11、12、21、22（图2）的轮速，检测前轮的左轮11与右轮12的轮速差（以下，称为第1轮速差）以及检测后轮的左轮21与右轮22的轮速差（以下称为第2轮速差）。轮速检测部120在ABS(Anti-lock Brake System)、TCS(Traction Control System)、ESC(Electronic Stability Control)等系统还没有活性化时，优选的分别确认车轮11、12、21、22（图2）的轮速。如果系统活性化，就很难分别确认车轮的物理性变化状态。

以下，在上述的轮速检测部120检测的轮速差不超过规定基准值，指数生成部130生成对车辆的左侧以及右侧偏移的影响度指数。（S300）影响度指数是由左轮与右轮的轮速差构成，是显示车辆偏移程度的指标。如果，在前轮以及后轮同时发生轮速差的情况，即，同时检测出第1轮速差以及第2轮速差的情况，第1轮速差乘以第1影响度增益，第2轮速差乘以第2影响度增益，将此合算。指数生成部130可生成影响度指数。这时，第1影响度增益以及第2影响度增益分别对应于车速，以查找表(look-uptable)方式构成。

以下，在上述的指数生成部130检测的影响度指数超过规定基准值，控制增益补偿部140变更LKAS的控制增益。（S400）具体而言，根据一实施例，影响度指数比0大的情况，判断车辆向顺时针方向偏移，为补偿此，可增加LKAS的控制增益。反面，影响度指数比0小的情况，判断车辆向逆时针方向偏移，为补偿此，可减少LKAS的控制增益。

但是，本发明并非限定于此，控制增益补偿部140在影响度指数比0大的情况，判断车辆以逆时针方向偏移，为补偿此，减少LKAS的控制增益，在影响度指数比0小的情况，判断车辆向顺时针方向偏移，为补偿此，增加LKAS的控制增益的形态可实施变更。

另一方面，在上述的指数生成部130检测的影响度指数未能超过规定基准值，控制增益补偿部140维持基准的LKAS的控制增益。由于影响度指数的大小较小，未能超过规定基准值的情况，是因为判断偏移的影响并不大。

另一方面，在上述轮速检测部120检测的轮速差超过规定基准值，故障-安全部140终止LKAS。（S500）这是在直线行驶状态，以轮速差较大的状态维持一定时间的情况，是因为能够判断出具有相对较快的轮速的车轮的空气压不足。一侧车轮的空气压不足的情况，由于轮胎的接地力以及轮胎的旋转半径发生较大的差异，因此在这样的状态是不能保障LKAS的性能。特别是，考虑到LKAS通过转向系将控制感反馈到驾驶员的系统时，未能稳定的执行控制车辆脱离车道，存在与其他系统相比会诱发驾驶员的不快感的问题。对此，故障-安全部150终止LKAS，诱导使驾驶员采取直接性的措施。

参照图3，依据LKAS在直线行驶状态，车辆10以维持车道（L）的状态，正在图3的A区间行驶。之后，在图3的B区间如果依据轮速差发生偏移，变更LKAS的控制增益执行补偿控制。通过补偿控制，可以知道在图3的C区间即使不顾轮速差，车辆也可以不脱离车道行驶。

以上说明是不过是将本发明的技术思想示例性的进行说明，在本发明所属的技术范围内具有通常知识的人员，在不超过本发明的本质性的特性的范围内，可进行多样的修改、变更以及替换。从而，在本发明公开的实施例以及附加的图面，并非是为了限定本发明的技术思想而进行的说明，依据这样的实施例以及附加的图面，并不限定本发明的技术思想的范围。本发明的保护范围依据以下的权利要求范围所解释，并且解释为与此同等范围内的所有技术思想包括在本发明的权利范围。

Claims

1.一种车辆的维持车道控制方法，其特征在于，包括：

a）判断车辆是否是直线行驶状态阶段；

b）如果判断车辆为直线行驶状态，检测左轮与右轮的轮速差的阶段；

c）如果所述轮速差不超过规定基准值，生成对左侧或右侧偏移的影响度指数阶段；

d）如果所述影响度指数超过规定基准值，变更车道维持控制的控制增益阶段。

2.根据权利要求1所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

第1条件，转向角比规定基准值小；与第2条件，偏航率比规定基准值小；与第3条件，横加速度比规定基准值小；以及第4条件，横方向误差变化比规定基准值小，上述条件满足规定基准时间期间的情况，可判断为直线行驶状态。

3.根据权利要求1所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

f）如果所述轮速差超过规定基准值，终止维持车道控制。

4.根据权利要求3所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

前轮的所述轮速差以及后轮的所述轮速差中，至少某一个超过所述规定基准值的情况，终止维持车道控制。

5.根据权利要求1所述的车辆维持车道控制方法，其特征在于，

在所述c）阶段，前轮的第1轮速差与后轮的第2轮速差同时发生的情况，在所述第1轮速差乘以第1影响度增益，所述第2轮速差乘以影响度增益，生成所述影响度指数。

6.根据权利要求5所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

所述第1影响度增益以及所述第2影响度增益分别对应各车速，以查找表(look-up table)方式构成。

7.根据权利要求1所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

在所述d）阶段，所述影响度指数超过规定基准值的情况，变更维持车道控制的控制增益。

8.根据权利要求7所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

如果所述影响度指数比0大，增加维持车道控制的控制增益，补偿向顺时针方向偏移，如果所述影响度指数比0小，减少维持车道控制的控制增益，补偿向逆时针方向偏移。

9.根据权利要求7所述的车辆的维持车道控制方法，其特征在于，

如果所述影响度指数比0大，减少维持车道控制的控制增益，补偿向逆时针方向偏移，如果所述影响度指数比0小，增加维持车道控制的控制增益，补偿向顺时针方向偏移。

10.一种车辆的维持车道控制装置，其特征在于，包括：

直线行驶判断部，判断车辆是否直线行驶状态；

轮速检测部，如果判断车辆是直线行驶状态，检测左轮与右轮的轮速差；

指数生成部，如果所述轮速差不超过规定基准值，生成对左侧或右侧偏移的影响度指数；

以及控制增益补偿部，如果所述影响度指数超过规定基准值，变更维持车道控制的控制增益。

11.根据权利要求10所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，直线行驶判断部，第1条件，转向角比规定基准值小；与第2条件，偏航率比规定基准值小；与第3条件，横加速度比规定基准值小；以及第4条件，横方向误差变化比规定基准值小，上述条件满足规定基准时间期间的情况，所述直线行驶判断部可判断为直线行驶状态。

12.根据权利要求10所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，还包括：

故障-安全部，如果所述轮速差超过规定基准值，终止维持车道控制

13.根据权利要求12所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，

所述故障-安全部，在前轮的所述轮速差以及后轮的所述轮速差中至少某一个超过所述规定基准值的情况，终止维持车道控制。

14.根据权利要求10所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，

所述指数生成部，前轮的第1轮速差与后轮的第2轮速差同时发生的情况，在所述第1轮速差乘以第1影响度增益，所述第2轮速差乘以影响度增益，生成所述影响度指数。

15.根据权利要求14所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，

16.根据权利要求10所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，

所述控制增益补偿部，在所述影响度指数超过规定基准值的情况，变更维持车道控制的控制增益。

17.根据权利要求16所述的车辆的维持车道控制装置，其特征在于，

所述控制增益补偿部，如果所述影响度指数比0大，增加维持车道控制的控制增益，补偿偏移向顺时针方向，如果所述影响度指数比0小，减少维持车道控制的控制增益，补偿偏移向逆时针方向。