CN106184203B - 用于控制车辆的车道保持的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于控制车辆的车道保持的设备和方法。用于控制车辆的车道保持的设备可包括：配置成测量车辆的转矩值的传感器模块；配置成基于测量的转矩值确定放手状态并且当车辆处于放手状态和处于预定的特定状态中时生成放手状态警报的控制模块；和配置成生成警报的输出模块。

Description

用于控制车辆的车道保持的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的车道保持的设备和方法，并且更具体涉及，能够仅在行驶车辆处于预定的特定情形中时才提供方向盘的无接触警报的用于控制车辆的车道保持的设备和方法。

背景技术

车道保持辅助系统为用于自动控制车辆以防止在该车辆行驶时偏离车道的系统，并且该系统为使用警报(诸如方向盘的震动或警报声)通知驾驶者车辆偏离车道的情况，并且使方向盘自动转向以保持车道的技术。

如上所述的车道保持辅助系统提供了放手感测功能，当驾驶者未握住方向盘时，该功能就输出警报。然而，放手感测功能确定驾驶者未握住方向盘的状态，例如，在驾驶者将他的/她的手放在方向盘上的状态等，也确定为放手状态，从而输出警报，这导致驾驶者在行驶中的集中度下降。

发明内容

本发明提供了用于控制车辆车道保持的设备和方法，其能够在预定的特定情形中输出放手警报，诸如在驾驶车辆时在操作车道保持辅助系统的情形，或者在车辆接近车道的情形。

根据本发明的示例性实施方式，一种用于控制车辆的车道保持的设备，包括：传感器模块，其配置成测量所述车辆的转矩值；控制模块，其配置成基于测量的转矩值确定放手状态并且当所述车辆处于所述放手状态和预定的特定状态中时生成所述放手状态的警报；以及输出模块，其配置成输出所述警报。

所述预定的特定状态可以为，车道保持辅助系统(LKAS：lane keeping assistsystem)的启用状态和所述车辆接近道路上的车道超过阈值的状态中的至少一者。

所述控制模块可以包括获取行驶道路上的车道的图像数据的摄像机。

所述控制模块可以分析所述图像数据，以确认所述道路上的车道与所述车辆之间的距离。

所述控制模块可以基于施加到装配在所述车辆中的方向盘的力的转矩值、由于在所述方向盘与驱动装配在所述车辆中的车轮的轴之间的距离而损失的转矩值、和由在车轮与道路之间的摩擦力消耗的转矩值，来确认所述放手状态。

根据本发明的另一示例性实施方式，一种用于控制车辆的车道保持的方法，其包括以下步骤：计算由传感器模块测量的驱动车辆的转矩值；基于所计算出的转矩值，确定放手状态；确定所述车辆是否处于所述放手状态和是否处于预定的特定状态；以及当所述车辆处于所述预定的特定状态时，生成并输出所述放手状态的警报到输出模块。

在确认所述车辆是否处于预定的特定状态的步骤中，可以确认如下至少一者：车道保持辅助状态(LKAS)被启用，和所述车辆接近道路上的车道超过阈值的状态。

确定所述车辆的所述预定的特定状态的步骤可以包括：获取所述车辆行驶的道路上的车道的图像数据；以及确认所述车辆是否处于所述预定的特定状态，以确认所述车辆的行驶车道是否接近所述道路上的车道超过所述阈值。

在确定所述车辆是否处于所述放手状态的步骤中，可以基于施加到装配在所述车辆中的方向盘的力的转矩值、由于在所述方向盘与驱动装配在所述车辆中的车轮的轴之间的距离而损失的转矩值，和由在所车轮与道路之间的摩擦力消耗的转矩值，来确认所述放手状态。

附图说明

为更好地理解本发明，现在将参考附图描述以实例方式给出的各种实施方式，其中：

图1为示出根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的设备的主要部件的方框图；

图2为描述根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的方法的示意图；以及

图3为描述根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的方法的流程图。

本文所描述的附图仅为说明的目的，且并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

附图标记说明

110：通信模块

120：传感器模块

130：输入模块

140：输出模块

150：存储器

170：控制模块

171：状态确认单元

172：警报管理单元

具体实施方式

在下文，将参考附图详细描述本发明的各种示例性实施方式。本发明的示例性实施方式可进行多种改变和多种实践，但将要描述的是在附图和详细内容中示出的特定示例性实施方式。然而，应该清楚，本发明的各种示例性实施方式不限于特定的示例性实施方式，而是包括在本发明的实质和范围中包括的全部修改、等效和替换。在描述附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部件和特征。

图1为示出根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的设备的主要部件的方框图。图2为描述根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的方法的示意图。

参考图1和图2，根据本发明示例性实施方式的用于控制车道保持的设备100(在下文中，指代为控制设备)可包括通信模块110、传感器模块120、输入模块130、输出模块140、存储器150、车道保持辅助系统(LKAS)160和控制模块170。根据本发明示例性实施方式的控制设备100可以为装配在车辆中的诸如导航和全景式监控影像系统(AVM：around viewmonitor)之类的设备。

通信模块110可执行各种内部车辆通信，诸如控制器局域网(CAN：controllerarea network)、具有灵活数据速率的CAN(CAN-FD：CAN with flexible data rate)、FlexRay、面向媒体的系统传输(MOST：media oriented systems transport)和时间触发的以太网(TT以太网：time triggered Ethernet)，用于在传感器模块120、输入模块130、输出模块140、存储器150、LKAS 160和控制模块170之间进行通信。

传感器模块120装配在车辆中，以测量车辆的行驶信息并且通过通信模块110将所测量的行驶信息提供给控制模块170。传感器模块120可包括能够确认车辆转矩值的转矩传感器、用于为车辆正在行驶的的道路拍摄图像数据的图像传感器等。

输入模块130可根据来自外部的输入生成控制信号。为此，输入模块130可形成为诸如按键(keypad)、触摸板(touch pad)和触摸屏(touch screen)之类的输入装置，并且当输入模块130形成为触摸屏时，输入模块130也可用作输出模块140。

输出模块140可包括输出由摄像机所获取的图像数据的诸如LCD和触摸屏的输出设备(未示出)和用于输出与行驶道路的车道保持相关的警报的扬声器(未示出)。

存储器150可储存用于操作控制设备100的程序等。

LKAS 160可通过控制模块170的控制，控制车辆的行驶，使得行驶车辆与道路上的车道保持一定的距离。

控制模块170可基于传感器模块120所测量的转矩值确定放手状态，并且在放手状态的情况下确认车辆是否满足预定的特定状态。当车辆满足预定的特定状态时，控制模块170可生成放手的警报并且通过输出模块140输出所生成的警报。为此，控制模块170可包括状态确认单元171和警报管理单元172。

状态确认单元171可基于从传感器模块120中提供的转矩值确定放手状态。在这种情况下，放手状态可意味着驾驶者使他的/她的手离开方向盘的状态。状态确认单元171可接收传感器模块120所确认的转矩值，例如，施加到方向盘的力的转矩值TQ1。根据方向盘的操作，状态确认单元171可与方向盘连接，从而大体上计算由于至驱动车辆车轮的轴的距离而损失的转矩值TQ2。状态确认单元171可计算由大体上通过方向盘的操作来驱动的车轮和道路之间的摩擦力所消耗的转矩值TQ3。基于根据方向盘的操作来感测转矩值的转矩传感器的位置，状态确认单元171可使用TQ1+TQ2-TQ3或TQ1-Q2-TQ3来计算最终的转矩值。当所计算出的最终转矩值等于或小于阈值时，状态确认单元171就确定放手状态。

当放手状态被保持阈值时间时，状态确认单元171可确认车辆的状态。当放手状态被保持阈值时间时，并且当车辆满足第一状态和第二状态两者，或者车辆满足第一状态和第二状态中的任一种时，状态确认单元171可将状态确认结果提供给警报管理单元172。在这种情况下，第一状态可以为启用LKAS 160的状态，而第二状态可以为车辆接近车道超过阈值的状态。

参考图2，当车辆以处于放手状态中的状态210行驶时，由于车辆位于区域A中，即，距车道的阈值距离(距离B)处，例如，30cm，所以状态确认单元171可确定车辆不满足第二状态。当车辆的行驶状态变成状态220时，由于车道与车辆之间的距离处于阈值距离(距离B)中，所以状态确认单元171可确定车辆满足第二状态。当车辆满足第二状态时，状态确认单元171可将状态确认结果通过给警报管理单元172。当车辆的行驶状态变成状态230时，状态确认单元171可确定车辆不满足第二状态。

基于从状态确认单元171提供的状态确认结果，警报管理单元172可通过输出模块140生成警报。当LKAS 160处于启用状态中时，LKAS 160可控制车辆的车轮与车辆驾驶的道路上的车道保持预定间隔。

图3为描述根据本发明示例性实施方式的用于控制车辆的车道保持的方法的流程图。

参考图1和图3，在步骤11中，当控制模块170确认放手状态时，控制模块170执行步骤13，而当控制模块170未确认出放手状态时，控制模块170可继续确定车辆是否处于放手状态。根据本发明的示例性实施方式，控制模块170可接收行驶车辆的转矩值，以确定放手状态。控制模块170可计算施加到方向盘的力的转矩值TQ1。根据方向盘的操作，控制模块170可与方向盘连接，从而大体上计算由于至驱动车辆车轮的轴的距离而损失的转矩值TQ2。控制模块170可计算由大体上通过方向盘的操作来驱动的车轮和道路之间的摩擦力所消耗的转矩值TQ3。基于根据方向盘的操作来感测转矩值的转矩传感器的位置，控制模块170可使用TQ1+TQ2-TQ3或TQ1-Q2-TQ3来计算最终的转矩值。当所计算出的最终转矩值等于或小于阈值时，控制模块170可确定放手状态。

在步骤13，控制模块170可计算放手状态保持了多长时间。当放手状态的时间周期超过阈值时间，控制模块170就前进到步骤15，而如果放手状态的时间周期不超过阈值时间，控制模块170就可继续监测放手的时间是否超过阈值时间。

在步骤15，当车辆满足第一状态和第二状态两者时，控制模块170可确认感测到放手的车辆的状态，以前进到步骤23。在步骤23，控制模块170可生成并且输出通知放手的警报。

当车辆的状态并未都满足第一状态和第二状态两者时，控制模块170可前进到步骤17。在步骤17，控制模块170确定车辆的状态是否满足第一状态。在这种情况下，第一状态可意味着LKAS为启用状态。在步骤17，当LKAS处于启用状态时，控制模块170可前进到步骤23，以生成并且输出通知放手的警报。

当车辆的状态不满足第一状态时，控制模块170可前进到步骤19。在步骤19，控制模块170可确认车道信息。控制模块170可分析摄像机获得的行驶道路的图像数据，以确认车辆的位置和车道的位置。在步骤21，基于所确认的车辆的位置和车道的位置，控制模块170确定车辆是否满足第二状态。当车辆可满足第二状态时，控制模块170前进到步骤23，以生成并且输出通知放手的警报，并且当车辆不满足第二状态时，可结束该过程。在这种情况下，满足第二状态可意味着行驶的车辆接近车道超过阈值的状态。例如，可以意识到，当车辆接近车道多达约30cm时，车辆就满足第二状态。

本发明的示例性实施方式公开了当车辆不满足第一状态和第二状态中的任何一种时，过程就结束，但不一定限制于此，因此当车辆的起动关闭时，可继续执行以上过程。

根据本发明的示例性实施方式，可提供用于控制车辆的车道保持的设备和方法，通过仅在特定的预定情形(诸如，在车辆行驶时，操作车道保持辅助系统的情形，或者车辆接近车道的情形)中才输出放手警报，该设备和方法能够防止正在行驶的驾驶者的集中度的下降。

在本说明书和附图中公开的本发明的示例性实施方式仅作为特定实例被提供，以便帮助理解本发明，但不限制本发明的范围。因此，应该清楚，除本文所述的本发明的示例性实施方式之外，来源于本发明技术实质的全部变化或修改形式均包括在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种用于控制车辆的车道保持的设备，包括：

传感器模块，其配置成测量所述车辆的转矩值；

控制模块，其配置成基于测量的转矩值确定放手状态，当车辆处于放手状态时，确认车辆是否满足预定的特定状态，然后当所述车辆满足预定的特定状态时生成所述放手状态的警报；以及

输出模块，其配置成输出所述警报，

其中所述预定的特定状态为，车道保持辅助系统LKAS的启用状态和所述车辆接近道路上的车道超过阈值的状态中的至少一者，

其中所述控制模块基于施加到装配在所述车辆中的方向盘的力的转矩值确认所述放手状态。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制模块包括用于获取行驶道路上的车道的图像数据的摄像机。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制模块分析所述图像数据，以确认所述道路上的车道与所述车辆之间的距离。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制模块基于由于在所述方向盘与用于驱动被装配在所述车辆中的车轮的轴之间的距离而损失的转矩值、以及由在车轮与道路之间的摩擦力消耗的转矩值，来确认所述放手状态。

5.一种用于控制车辆的车道保持的方法，包括以下步骤：

通过控制模块计算由传感器模块测量的驱动车辆的转矩值；

通过所述控制模块，基于所计算出的转矩值，确定放手状态；

当车辆处于放手状态时，通过所述控制模块，确认车辆是否满足预定的特定状态；以及

然后当所述车辆处于所述预定的特定状态时，从所述控制模块生成并输出所述放手状态的警报到输出模块，

其中当满足以下状态中的至少一者时，所述车辆处于所述预定的特定状态：车道保持辅助状态LKAS被启用，以及所述车辆接近道路上的车道超过阈值的状态，

其中在确定车辆是否处于放手状态时，基于施加到装配在所述车辆中的方向盘的力的转矩值确认放手状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述车辆的所述预定的特定状态的步骤包括：

获取所述车辆行驶的道路上的车道的图像数据；以及

确认所述车辆是否处于所述预定的特定状态，以确认所述车辆的行驶车道是否接近所述道路上的车道超过所述阈值。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在确定所述车辆是否处于所述放手状态的步骤中，基于由于在所述方向盘与用于驱动被装配在所述车辆中的车轮的轴之间的距离而损失的转矩值，以及由在所车轮与道路之间的摩擦力消耗的转矩值，来确认所述放手状态。

8.一种用于车辆的车道保持设备，所述设备包括：

传感器模块，其配置成测量所述车辆的转矩值；

控制模块，其配置成基于所计算出的转矩值确定放手状态并且在放手状态下接收车道保持辅助系统的状态信号，所述控制模块还计算在所述车辆与在所述车辆行驶的道路上的车道之间的距离，

其中在所述车道保持辅助系统被启用以及所述车道与所述车辆之间的计算距离短于预定距离的条件中的至少一者的情况下，在所述放手状态被保持超过预定时间时，所述控制模块发送警报到输出模块，并且

其中所述控制模块基于施加到装配在所述车辆中的方向盘的力的转矩值确认所述放手状态。