CN105683015B - 基于来自后雷达传感器的数据的增强车道偏离警告 - Google Patents
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Abstract
用于控制车辆的方法和系统。一个系统包括至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置成获得关于由安装在所述车辆上的后向环境传感器检测到的对象的数据。所述数据包括从包括所述对象的位置和所述对象的速度的组中选择的至少一个。所述至少一个控制器还被配置成基于所述数据自动地调节至少一个配置设置，以及当所述车辆在相距车道标记的阈值距离内时，基于所述至少一个配置设置执行至少一个自动动作。
Description
相关申请
本申请要求2013年9月5日提交的美国临时申请No. 61/874,215的优先权，特此通过引用并入其全部内容。
背景技术
本发明的实施例涉及用于检测车道偏离的方法和系统。
发明内容
当车辆可能或已经无意地离开其当前的行驶车道时，车道偏离警告（“LDW”）功能提供警告给驾驶员。例如，LDW功能可以使用前向的摄像机来检测车道标记，并且可以基于检测到的标记和所应用的方向盘扭矩计算出驾驶员是否将无意离开他或她的当前行驶车道。如果这个情况发生，该功能生成警告，诸如可听鸣响或触觉警报（例如，方向盘振动）。
LDW功能可以是可配置的。配置可以用至少三种不同的方式来实施。以一种方式，在制造期间，基于例如其中安装LDW系统的车辆的特性和架构来做出配置或配置设置。以另一种方式，某些配置可由车辆驾驶员做出以适合驾驶员的特定偏好。例如，驾驶员可以设置何时或如何生成车道偏离警告。例如，用于LDW功能的某些配置设置是基于时间和/或距离的，使得驾驶员可以在稍后警告（即，在发出警告之前，LDW功能等待，直到车道标记被跨越）或提早警告（即，在车道标记被跨越之前LDW功能发出警告）之间选择。可以改变配置或配置设置的第三种方法是通过系统本身。例如，可以基于感测或确定的在环境中的改变或在车辆状况中的改变来（经常暂时地）改变配置。这些类型的自动改变可以在不必通知驾驶员它们已经发生的情况下发生。
类似LDW的另一种类型的安全技术是是车道保持支持（“LKS”）。如果检测到从车道的无意偏离，LKS 功能可以自动应用方向盘扭矩以纠正车辆的转向，以保持车辆在当前车道。该功能还可以由驾驶员进行配置。例如，驾驶员可以配置LKS 功能以自动纠正转向以紧密遵循车道（例如，甚至在车道标记被跨越之前），或者只在车道线已被跨越时自动纠正转向。
本发明的实施例提供用于使用来自后雷达传感器的数据改善LDW和/或LKS功能的方法和系统。具体地，如果车辆配备有后雷达传感器用于执行盲点检测（“BSD”）和靠近车辆警告（“CVW”）功能，则这个数据可以被用于增强LDW和/或LKS 功能。例如，可以基于安装在车辆上的后雷达传感器是否检测到保证提早车道偏离警告和/或反应的邻近车辆的对象来修改用于LDW和/或LKS 功能的配置设置（在这种情况下，自动地并且覆盖驾驶员设置）。
例如，本发明的一个实施例提供了一种用于控制车辆的系统。所述系统包括至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置成获得关于由安装在所述车辆上的后向环境传感器检测到的对象的数据。所述数据包括从包括所述对象的位置和所述对象的速度的组中选择的至少一个。所述至少一个控制器还被配置成基于所述数据自动地调节至少一个配置设置，以及当所述车辆在相距车道标记的阈值距离内时，基于所述至少一个配置设置执行至少一个自动动作。
本发明的另一个实施例提供了一种控制车辆的方法。所述方法包括：通过控制器获得关于由安装在所述车辆上的后向环境传感器检测到的对象的数据，其中所述数据包括从包括所述对象的位置和所述对象的速度的组中选择的至少一个；以及通过所述控制器基于所述数据来自动地调节至少一个配置设置。所述方法还包括：获得车道标记数据；基于所述车道标记数据确定所述车辆和所述车道标记之间的距离；以及基于所述距离和所述至少一个配置设置执行至少一个自动动作，以将所述车辆定位在所述车道标记的一侧。
本发明的其他方面将通过考虑详细描述和附图变得清楚。
附图说明
图1示意性地图示了包括车道偏离控制器和多个环境传感器的车辆。
图2示意性图示了图1的车道偏离控制器。
图3示意性图示了在图1的车道偏离控制器和图1的多个环境传感器之间的通信。
图4是图示执行由图1的控制器执行的车道偏离管理的方法的流程图。
图5A和5B示意性地图示了通过后向环境传感器检测的对象。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明并不在其应用方面被限制到在以下说明书中阐述或在附图中图示的部件的构造和和布置的细节。本发明能够有其他实施例并且以各种方式被实践或执行。另外，本文所描述的方法、操作和序列可以以各种顺序执行。因此，除非本文另有所指，并未从元件、步骤或限制在本申请的详细描述或权利要求书中被呈现的顺序暗示要求的顺序。另外，除非本文另有所指，本文所描述的方法和过程步骤可以组合成更少的步骤或分离成附加的步骤。
此外，应当理解的是，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应该被视为限制。本文对“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意指包括之后列出的项目及其等效物以及附加项目。术语“安装”、“连接”和“耦合”被广义地使用并且包括直接和间接的安装、连接和耦合。此外，“连接”和“耦合”不被限制于物理或机械连接或耦合，且可包括电连接或耦合，无论是直接还是间接的。另外，电子通信和通知可以使用任何已知的方法（包括直接连接、无线连接等）来执行。
还应当指出的是，多个基于硬件和软件的设备、以及多个不同的结构部件可被用于实施本发明。此外，应该理解的是，本发明的实施例可包括硬件、软件和电子部件或模块，为了讨论的目的，它们可以图示和描述为犹如大多数部件仅在硬件中实施一样。然而，本领域普通技术人员，并在阅读此详细描述的基础上，将认识到在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以在由一个或多个处理器可执行的软件（例如，存储在非暂态计算机可读介质上）中实施。因此，应当指出，多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件可用于实施本发明。例如，在说明书中描述的“控制器”可以包括一个或多个处理器，一个或多个非暂态计算机可读介质模块，一个或多个输入/输出接口，以及连接部件的各种连接（例如，系统总线） 。
图1图示车辆10。车辆10包括车道偏离控制器12。控制器12可以被连接到在车辆10中包括的网络，如控制器域网络（“CAN”）总线16，其允许控制器12与包括在车辆10中的其他部件交换数据。
如图2所示，控制器12包括处理单元30（例如，微处理器，专用集成电路等），非暂态计算机可读介质32，以及输入/输出接口34。该计算机可读介质32可包括随机存取存储器（“RAM”）和/或只读存储器（“ROM”）。输入/输出接口34（例如通过总线16和/或通过直接（例如，有线）连接）发送和接收来自控制器12外部的设备的数据。
例如，如图1和2所示，控制器12可以被配置为通过输入/输出接口34（例如，通过总线16和/或通过直接连接）获得来自安装在车辆10上的一个或多个环境传感器40的数据。环境传感器40检测关于车辆周围的环境的条件。环境传感器40可包括摄像机（例如，静态或视频），雷达传感器，超声波传感器等。例如，在图3中图示的实施例中，环境传感器40可以包括至少一个前向摄像机40a和至少两个后向雷达传感器40b（例如，被配置成分别检测到车辆10的左边和右边的环境）。视频摄像机40a提供由控制器12使用的车道标记数据来识别车道标记，并确定车辆10是否可能或已跨越车道标记。如果出现这样的情况，控制器12可以执行车道偏离警告（“LDW”）和/或车道保持支持（“LKS”）功能。例如，控制器12可被配置成采取一个或多个自动动作，诸如在车辆10的内部显示器上发出（多个）警告灯，在车辆10 的内部提供视觉或可听警告（例如，鸣响），向驾驶员提供触觉反馈（例如，通过方向盘、加速踏板等），和/或自动纠正车辆10的转向以使车辆10回到当前车道（即，到检测到的车道标记的一侧）。
继续参考图3，控制器12使用来自两个雷达传感器40b的数据来检测邻近车辆10的对象（例如，其他车辆）。如下面更详细描述的，控制器12使用由雷达传感器40b检测到的对象来自动地调节用于LDW和/或LKS 功能的配置设置。在一些实施例中，传感器40b可以是与LDW和/或LKS功能分离的车辆10的一个或多个控制系统（诸如盲点检测（“BSD”）系统，靠近车辆警告（“CVW”）系统，碰撞时间（“TTC”）系统等）的部分。相应地，在一些实施例中，控制器12使用通过与其他车辆控制系统一起使用的现有雷达传感器获得的数据来执行LDW和/或LKS功能，这减少了LDW和/或LKS功能的成本和复杂性。
返回到图2，包括在控制器12中的处理单元30接收数据（例如，从介质32和/或输入/输出接口34），并通过执行一个或多个指令或模块来处理该数据。指令或模块被存储在计算机可读介质32中。处理单元30还存储数据（例如，从总线16接收的数据或由处理单元30执行的指令或模块生成的数据）到介质32。应当理解，虽然仅单个处理单元、输入/输出接口以及计算机可读介质模块在图2中图示，控制器12可以包括多个处理单元、存储器模块和/或输入/输出接口。还应该理解的是，由控制器12所执行的功能可以分布在包括在车辆10中的多个控制器上，并且控制器12可以被配置成执行附加功能。
存储在计算机可读介质32中的指令当由处理单元30执行时提供特定功能。通常，指令当由处理单元30执行时执行LDK功能和/或LKS功能。如上所述，LDW功能当车辆无意地离开当前驾驶车道（或当这样的动作被怀疑）时提供警告给驾驶员。类似地，LKS功能提供自动转向纠正，以保持车辆在其当前车道。
如上所提到的，控制器12可以被配置为获得来自后向环境传感器40的数据，并使用该数据来改善LDW功能和/或LKS功能的性能。具体地，控制器12可以被配置为执行（即，通过利用处理单元30执行指令）图4中图示的方法。如图4所图示的，该方法包括从一个或多个前向环境传感器40a（例如，一个或多个摄像机）获得数据（在块50）。来自前向环境传感器40a的数据可以包括车道标记数据。控制器12使用来自前向传感器40a的数据来确定车辆10和车道标记之间的距离（在块52）。
在确定车辆10和检测到的车道标记之间的距离（在块52）之后，控制器12可以被配置为确定是否应采取自动动作（例如，警告或纠正动作）（在块54）。控制器12可被配置成基于所确定的距离、当前车辆操作条件（例如，车辆10的当前转向轨迹和/或速度）以及用于LDW和/或LKS功能的一个或多个配置设置56来做出该确定。例如，如上所提到的，LDW和/或LKS功能可以是可配置的。具体地，驾驶员可以设置车道偏离警告和/或纠正转向何时或者如何发生。然而，控制器12也可以被配置为自动地调节这些配置设置。
为了调节配置设置56，控制器12获得来自一个或多个后向环境传感器40b（例如，雷达传感器）的数据（在块60）。来自后向环境传感器40b的数据包括关于检测到邻近车辆10的对象（例如，在邻近车道中正紧挨着车辆10经过、停滞或徘徊的车辆）的数据。例如，图5A图示与一个或多个后向雷达传感器40b相关联的车辆10的检测区70（例如，盲点检测区）。如上所提到的，在一些实施例中，检测区70由其他车辆控制系统（诸如BSD系统和/或CVW系统）使用。
如果在检测区70中检测到诸如另一车辆72的对象，控制器12可以调节用于LDW和/或LKS功能的至少一个配置设置56（在块74）。例如，控制器12可以被配置为确定检测到的车辆72的位置（参见图5A）（例如，参照车辆10）。此外或可替代地，控制器12可以被配置为确定检测到的车辆72的速度（例如，速率）。此外，在一些实施例中，控制器12被配置为检测邻近车辆10的基础设施（例如，护栏，墙壁等）。控制器12使用关于检测到的对象的这个数据来自动地调节用于LDW和/或LKS功能的一个或多个配置设置56（在块74）。
例如，如果在区70中检测到徘徊或缓慢经过的车辆72（参照图5A），则控制器12可以自动地调节用于LDW和/或LKS功能的配置设置56，以提供提早自动动作（例如，比默认设置所应用的更早）。类似地，如在图5B所示，如果在区70中检测到正以高速（例如，大于预定阈值的速率）接近车辆10的车辆72，则控制器12可以自动地调节用于LDW和/或LKS功能的配置设置56，以提供甚至更早的自动动作（例如，与默认设置或基于检测到的徘徊或缓慢接近的车辆72（如图5A所示）所调节的设置所应用的相比）。相应地，如果在邻近的车道中检测到车辆72，控制器12可以提供提早警告和/或反应，以减轻车辆10和检测到的车辆72之间的潜在碰撞，如果车辆10从它的当前车道脱离的话。
控制器12可以通过调节（即，增加）用于控制何时生成警告和/或反应的在车辆10和车道标记之间的阈值距离，来配置LDW和/或LKS 功能以提供提早警告和/或反应。阈值距离由LDW和/或LKS功能使用以识别何时应该执行自动动作。例如，如果车辆10在相距检测到的车道标记的阈值距离内，则车道偏离警告和/或纠正转向被执行。相应地，如果该阈值增大，当车辆10与车道标记相距更远时生成警告和/或反应。控制器12还可以通过改变所提供的警告和/或反应（例如，警告的类型，警告的强度，转向纠正的强度等）来配置LDW和/或LKS功能，以提供提早警告和/或反应。类似地，控制器12可以通过执行警告和/或反应而不管在车辆10和检测到的车道标记之间的所确定距离，来配置LDW和/或LKS功能以提供提早警告和/或反应。此外，控制器12可以通过启用LDW和/或LKS功能（即使驾驶员先前禁用该功能）来配置LDW和/或LKS功能以提供提早警告和/或反应。控制器12也可以被配置为：如果后向环境传感器40b检测到的对象不再保证提早警告和/或反应，将LDW和/或LKS恢复至正常或默认的配置设置56。
应该理解的是，在一些实施例中，控制器12通过另一车辆控制系统接收关于在车辆10周围检测到的对象的数据。例如，如果系统检测到车辆72在检测区70中，则BSD系统可以发出消息（例如，CAN消息，诸如单个比特）。控制器12读取该消息，并使用该消息来确定如何调节用于LDW和/或LKS功能的配置设置56。类似地，在一些实施例中，CVW系统计算在检测到的车辆72和车辆10之间的距离和/或TTC。CVW系统可以被配置为在检测到的车辆72和车辆10之间的可变距离或TTC处发出消息。例如，对于具有低TTC的快速接近的检测到的车辆72，CVW系统可以发出比具有高TTC的缓慢接近目标更早的消息。这些CVW消息可以发送作为CAN消息（例如，作为单个比特）。相应地，控制器12可以被配置为读取这些消息（例如，以及任何相关联的距离和/或TTC值），并使用这些消息来确定如何调节用于LDW和/或LKS功能的配置设置56。
此外，在一些实施例中，如在图4中图示的，控制器12可以被配置成使用至少一个环境传感器40（例如，前向摄像头）来监测即将到来的交通（例如，在邻近的车道中）（在块76），以确定到邻近车道的偏离是否将导致正面碰撞的高可能性。由于正面碰撞可能是严重的，控制器12可以被配置为基于检测到的即将到来的交通，自动地调节用于LDK和/或LKS功能的一个或多个配置设置56（在块78）。例如，控制器12可以被配置为调节用于LDK和/或LKS功能的配置设置56以加强警告或转向干预，以修改用于激活警告或转向干预的阈值（例如在车辆10处于与检测到的车道标记相距比正常或默认更远的距离时提供警告），和/或当检测到的即将到来的交通指示如果车辆10从其当前车道偏离则正面碰撞将是很可能的时，启用LDW和/或LKS功能（例如，永久启用，不论驾驶员是否先前禁用此功能）。
在做出对配置设置56的任何调节（在块74和78）后，配置设置56被用于确定自动动作是否应该被执行（在块54）。如上所提到的，这可以包括确定车辆10是否在距离车道标记的预定距离内，车辆72是否在邻近车道中被检测到以及检测到的车辆72的位置和/或速率，是否已经检测到即将到来的交通，等等。相应地，如果配置设置56命令，控制器12执行一个或多个自动动作，诸如生成视觉、可听和/或触觉警告和/或执行纠正转向（在块80）。
应该理解的是，在本申请中所描述的功能可以由控制器12执行和/或在控制器12和其他车辆控制系统之间分布。例如，在一些实施例中，控制器12获得（例如，来自后雷达传感器）关于车辆周围检测到的对象的数据，并且相应地调节配置设置56。单独的控制器（例如，LDW和/或LKS控制器）然后可以应用设置56以采取适当动作。此外，应该理解的是，控制器12可以仅应用LDW功能或可以仅应用LKS功能，并且不要求执行两个功能。此外，应该理解的是，不同的配置设置56可用于LDW功能和LKS功能。例如，与LKS功能当执行纠正转向时使用的阈值距离相比，不同的阈值距离可以由LDW功能当生成警告时使用。
本发明的各种特征以及优点在所附权利要求中阐述。
Claims (18)
1.一种用于控制车辆的系统，所述系统包括
至少一个控制器，其配置成：
获得关于由安装在所述车辆上的后向环境传感器检测到的对象的数据，其中所述数据包括从包括所述对象的位置和所述对象的速度的组中选择的至少一个；
基于所述数据自动地调节至少一个配置设置；以及
当所述车辆在相距车道标记的阈值距离内时，基于所述至少一个配置设置执行至少一个自动动作，其中对于具有低碰撞时间的快速接近的检测到的对象，发出比具有高碰撞时间的缓慢接近对象更早的消息。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个控制器还被配置为从前向环境传感器获得关于即将到来的交通的数据，并基于关于即将到来的交通的数据自动地调节所述至少一个配置设置。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个控制器被配置成基于所述数据通过修改所述阈值距离来自动地调节所述至少一个配置设置。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个控制器被配置成基于所述数据通过修改所述至少一个自动动作的强度来自动地调节所述至少一个配置设置。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个控制器被配置为：当所述至少一个自动动作之前被所述车辆的驾驶员禁用时，基于所述数据通过启用所述至少一个自动动作来自动地调节所述至少一个配置设置。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个自动动作包括从包括发出警告和执行纠正转向的组中选择的至少一个。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述后向环境传感器包括至少一个雷达传感器。
8.如权利要求1所述的系统，还包括配置成检测所述对象并基于所述对象发出消息的盲点检测系统，其中所述至少一个控制器被配置为接收所述消息，并且基于所述消息获得所述数 据。
9.如权利要求1所述的系统，还包括配置为确定所述车辆与所述对象之间的碰撞时间并基于所述碰撞时间发出消息的接近车辆警告系统，其中所述至少一个控制器被配置成接收所述消息，并基于所述消息获得所述数据。
10.一种控制车辆的方法，所述方法包括：
通过控制器获得关于由安装在所述车辆上的后向环境传感器检测到的对象的数据，其中所述数据包括从包括所述对象的位置和所述对象的速度的组中选择的至少一个；
通过所述控制器基于所述数据来自动地调节至少一个配置设置；
获得车道标记数据；
基于所述车道标记数据确定所述车辆和所述车道标记之间的距离；以及
基于所述距离和所述至少一个配置设置执行至少一个自动动作，以将所述车辆定位在所述车道标记的一侧，其中对于具有低碰撞时间的快速接近的检测到的对象，发出比具有高碰撞时间的缓慢接近对象更早的消息。
11.如权利要求10所述的方法，还包括获得关于即将到来的交通的数据，并且其中自动地调节所述至少一个配置设置包括基于关于即将到来的交通的数据自动地调节所述至少一个配置设置。
12.如权利要求10所述的方法，其中自动地调节所述至少一个配置设置包括修改阈值距离，并且其中执行所述至少一个自动动作包括当所述距离小于所述阈值距离时执行所述至少一个自动动作。
13.如权利要求10所述的方法，其中自动地调节所述至少一个配置设置包括修改所述至少一个自动动作的强度。
14.如权利要求10所述的方法，其中自动地调节所述至少一个配置设置包括：当所述至少一个自动动作之前被所述车辆的驾驶员禁用时启用所述至少一个自动动作。
15.如权利要求10所述的方法，其中执行所述至少一个自动动作包括执行从包括发出警告和执行纠正转向的组中选择的至少一个。
16.如权利要求10所述的方法，其中获得关于所述对象的数据包括获得指示是否在第一车辆的盲点检测区中已经检测到第二车辆的消息。
17.如权利要求10所述的方法，其中获得关于所述对象的数据包括获得指示在距离第一车辆的预定距离内已经检测到第二车辆的消息。
18.如权利要求10所述的方法，其中获得关于所述对象的数据包括获得指示在第一车辆和第二车辆之间的碰撞时间的消息。
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