CN107839752A - 紧急转向辅助功能控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了结合高精地图和高精定位的一种紧急转向辅助功能控制装置及方法，通过高精地图和高精定位能够提升对于驾驶员的行车环境的监测能力，降低了现有技术中对于传感器的过度依赖，在非安全的行车环境下能够及时控制或抑制辅助转向功能，有较好的应用前景，同时拓展辅助转向功能的适用范围和提升其使用过程中的安全性能。

Description

紧急转向辅助功能控制装置及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及紧急转向辅助功能控制装置及方法。

背景技术

紧急转向辅助系统(模块)主要应用于自动紧急制动功能无法对前方车辆实现避撞时，若驾驶员有主动转向的动作，则紧急转向系统会通过制动和转向干预来辅助驾驶员安全的进行转向，实现对前方车辆的避撞。

紧急转向辅助系统(模块)会通过车辆周围的传感器持续监控驾驶状态及车辆周围环境状态，在与前车存在碰撞危险情况下，驾驶员已触发转向来躲避危险，则紧急转向辅助系统(模块)根据探测到的周围环境，并根据驾驶员的转向输入，计算并优化自车的安全转向的路径，辅助驾驶员转向，实现安全的转向。

请参考图1，其示出了紧急转向辅助系统工作示意图，图1中白色路线为紧急转向辅助系统(模块)辅助驾驶员转向后的车辆表现，该功能使车辆在紧急情况下保持车辆安全的躲避前车。目前探测自车所处的车道及相邻车道是否存在车辆通过毫米波雷达传感器和摄像头识别，两种传感器在恶劣的天气环境下性能均会下降。若车道边缘无静止物体(围栏、树木等)，则毫米波雷达传感器无法判断道路边界。若在夜晚环境下无路灯或较弱，则摄像头无法看到道路边界。这两种情况下系统无法判断是否有相邻可行驶车道存在。

显而易见，紧急转向辅助系统辅助驾驶员转向前应确认驾驶员主动转向侧存在车道，在这种情况系统的辅助才是安全的，避免因驾驶员转向侧没有车道(如山路悬崖边)。对相邻可行驶车道判断的偏差会影响转向的安全性，容易使得紧急转向辅助系统(模块)辅助驾驶员转向而导致更大的事故。

发明内容

为了解决现有的依靠毫米波雷达和摄像头的探测结果受恶劣天气及环境影响较大，从而导致相邻车道判断有可能失准的问题，本发明提供一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制装置及方法。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制装置，包括转向辅助模块，还包括：

定位模块，用于获取车辆定位信息；

道路匹配模块，用于根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道；

车道信息获取模块，用于根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息；

转向辅助功能控制模块，用于计算转向轨迹，并根据计算结果对车辆的转向辅助模块的功能进行控制或抑制。

一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制方法，包括：

获取车辆定位信息；

根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道及车辆在车道内的位置；

根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息；

根据车辆所在的车道以及车道相关信息判断转弯方向是否存在车道；

若存在车道，则计算转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助功能辅助车辆进行转向；

若不存在车道，则判断转向侧是否存在转向空间；

若不存在，则及时抑制紧急转向辅助功能；

若存在，则计算转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助功能辅助车辆进行转向。

本发明的有益效果是：

本发明提供了结合高精地图和高精定位的一种紧急转向辅助功能控制装置及方法，通过高精地图和高精定位能够提升对于驾驶员的行车环境的监测能力，降低了现有技术中对于传感器的过度依赖，在非安全的行车环境下能够及时控制或抑制辅助转向功能，有较好的应用前景，同时拓展辅助转向功能的适用范围和提升其使用过程中的安全性能。

附图说明

图1是本发明背景技术提供的现有紧急转向辅助系统工作示意图；

图2是本发明实施例提供的一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制装置的逻辑框图；

图3是本发明实施例提供的一种转向辅助功能控制模块的逻辑框图；

图4是本发明实施例提供的另一种转向辅助功能控制模块的逻辑框图；

图5是本发明实施例提供的另一种转向辅助功能控制模块的逻辑框图；

图6是本发明实施例提供的另一种转向辅助功能控制模块的逻辑框图；

图7是本发明实施例提供的转向辅助模块的逻辑框图；

图8是本发明实施例提供的道路匹配模块的逻辑框图；

图9是本发明实施例提供的某一种行车路况示意图；

图10是本发明实施例提供的一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制方法；

图11是本发明实施例提供的另一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制方法。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

紧急转向辅助系统(模块)主要在自动紧急制动功能无法对前方车辆实现避撞时，若驾驶员有主动转向的动作，则紧急转向辅助系统(模块)会通过制动和转向干预来辅助驾驶员安全的进行转向，实现对前方车辆的避撞。

紧急转向辅助系统(模块)会通过车辆周围的传感器持续监控驾驶状态及车辆周围环境状态，在与前车存在碰撞危险情况下，驾驶员已触发转向来躲避危险，则紧急转向系统根据探测到的周围环境，并根据驾驶员的转向输入，计算并优化自车的安全转向的路径，辅助驾驶员转向，实现安全的转向。

紧急转向辅助系统(模块)辅助驾驶员转向前应确认驾驶员主动转向侧存在车道，在这种情况系统的辅助才是安全的，避免因驾驶员转向侧没有车道(如山路悬崖边)，系统辅助驾驶员转向而导致更大的事故。

目前探测自车所处的车道及相邻车道是否存在车辆通过毫米波雷达传感器和摄像头识别，两种传感器在恶劣的天气环境下性能均会下降，若车道边缘无静止物体(围栏、树木等)，毫米波雷达传感器无法判断道路边界，若在夜晚环境下无路灯或较弱，摄像头无法看到道路边界，系统则无法判断是否有相邻可行驶车道存在。

为了更加精确的确认是否存在相邻车道这一信息，避免错误转向导致的危险，使得用户能够在更多更复杂的路况下安全行车的，本发明实施例提供了一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制装置及方法。

请参考图2，其示出了一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制装置的逻辑框图，所述紧急转向辅助功能控制装置包括转向辅助模块101，还包括：

定位模块102，用于获取车辆定位信息。

道路匹配模块103，用于根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道。进一步地，道路匹配模块103还能够得到车辆在所述车道的具体位置。

车道信息获取模块104，用于根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息。具体地，所述车道相关信息包括车道数量以及车道两侧是否存在相邻车道。

转向辅助功能控制模块105，用于计算转向轨迹，并根据计算结果对车辆的转向辅助模块的功能进行控制或抑制。

具体地，所述转向辅助功能控制模块可以根据车辆与前车的碰撞危险情况，结合车辆所在车道、车辆在车道的具体位置以及车道相关信息计算最安全的转向轨迹，并根据计算结果对车辆的转向辅助模块的功能进行控制或抑制。

进一步地，本发明实施例中在自车要追尾前车的危险工况下，自动紧急制动功能对车辆刹车过程中，若驾驶员有主动转向意图，则此时转向辅助功能控制模块105可以被及时激活。在其被激活后转向辅助功能控制模块105能够根据道路匹配模块103输出的车辆所在车道和车辆在车道的具体位置，以及车道信息获取模块104输出的车道相关信息，对驾驶员的行驶路况作出合理判断：

若驾驶员主动转向侧存在车道，则结合车辆所在车道、车辆在车道的具体位置以及车道相关信息计算最安全的转向轨迹，根据所述转向轨迹激活转向辅助模块101使得所述转向辅助模块101能够自主辅助车辆进行转向；

若驾驶员主动转向侧不存在车道，则车辆在车道的具体位置和地图判断转向侧是否存在可以转向空间；

若不存在，则及时抑制紧急转向辅助功能，避免驾驶员发生危险；

若存在，则获取所述转向空间的信息，并将所述空间的信息传输至转向辅助模块101，与转向辅助模块101协作协调车辆制动与转向控制，对驾驶员转向的轨迹进行优化，干预驾驶员转向，使干预后的车辆运动轨迹更安全。

具体地，转向辅助功能控制模块105可以根据车辆与前车的碰撞危险情况，结合所在的车道、车辆在车道的具体位置以及所述转向空间的信息计算最安全的转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助模块从而优化转向过程。

在一个可行的实施方式中，请参考图3，其示出了转向辅助功能控制模块的逻辑框图，所述转向辅助功能控制模块105包括：

转向功能探测单元1051，用于感知转向动作，并获取所述转向动作的转弯方向。

预控制单元1052，用于判断是否具备转向条件以及计算转向轨迹。

具体地，在可行的实施方式中，预控制单元1052能够判断转向侧是否有车道以及是否存在转向空间，若存在车道或存在转向空间，则根据车辆与前车的碰撞危险情况，结合所在的车道、车辆在车道的具体位置以及车道相关信息计算最安全的转向轨迹，进而根据转向轨迹控制车辆辅助模块101，优化转向辅助功能。

控制单元1053，用于得到转向轨迹的情况下根据所述转向轨迹控制转向辅助功能，在未得到转向轨迹的情况下抑制转向辅助功能。

在另一个可行的实施方式中，请参考图4，其示出了转向辅助功能控制模块105的逻辑框图，所述转向辅助功能控制模块105包括：

转向功能探测单元1051-0，用于感知转向动作，并获取所述转向动作的转弯方向。

第一预控制单元1052-0，用于获取毫米波雷达的探测信息，得到第一判断结果，所述第一判断结果用于标识根据所述毫米波雷达的探测信息判断是否开启转向辅助功能。

第二预控制单元1053-0，用于根据所述车道相关信息以及车辆在车道的具体位置判断转弯方向一侧是否存在车道或转向空间，得到第二判断结果，所述第二判断结果用于标识根据所述车道相关信息判断是否控制转向辅助功能。

综合预控制单元1054-0，用于获取第一判断结果和第二判断结果，只有当第一判断结果为开启转向辅助功能，第二判断结果为控制转向辅助功能时，才计算转向轨迹。

控制单元1055-0，用于在得到转向轨迹的情况下根据所述转向轨迹控制转向辅助功能，在未得到转向轨迹的情况下抑制转向辅助功能。

上述实施方式中，综合考虑了雷达探测结果和车道的实际信息，得出了更为精确的行车路况，在此基础上发布的控制指令更加准确，得到的转向轨迹也更加精确，从而对转向辅助功能的控制也更为准确。

在另一个可行的实施方式中，请参考图5，其示出了转向辅助功能控制模块105的逻辑框图，所述转向辅助功能控制模块105包括：

转向功能探测单元1051-1，用于感知转向动作，并获取所述转向动作的转弯方向。

第一预控制单元1052-1，用于获取摄像头的探测信息，得到第一判断结果，所述第一判断结果用于标识根据所述摄像头的探测信息判断是否开启转向辅助功能。

第二预控制单元1053-1，用于根据所述车道相关信息以及车辆在车道的具体位置判断转弯方向一侧是否存在车道或转向空间，得到第二判断结果，所述第二判断结果用于标识根据所述车道相关信息判断是否控制转向辅助功能。

综合预控制单元1054-1，用于获取第一判断结果和第二判断结果，只有当第一判断结果为开启转向辅助功能，第二判断结果为控制转向辅助功能时，才计算转向轨迹。

控制单元1055-1，用于在得到转向轨迹的情况下根据所述转向轨迹控制转向辅助功能，在未得到转向轨迹的情况下抑制转向辅助功能。

上述实施方式中，综合考虑了摄像头的探测结果和车道的实际信息，得出了更为精确的行车路况，在此基础上发布的控制指令更加准确，得到的转向轨迹也更加精确，从而对转向辅助功能的控制也更为准确。

在另一个可行的实施方式中，请参考图6，其示出了转向辅助功能控制模块105的逻辑框图，所述转向辅助功能控制模块105包括：

转向功能探测单元1051-2，用于感知转向动作，并获取所述转向动作的转弯方向。

第一预控制单元1052-2，用于获取摄像头的探测信息，得到第一判断结果，所述第一判断结果用于标识根据所述摄像头的探测信息判断是否开启转向辅助功能。

第二预控制单元1053-2，用于根据所述车道相关信息以及车辆在车道的具体位置判断转弯方向一侧是否存在车道或转向空间，得到第二判断结果，所述第二判断结果用于标识根据所述车道相关信息判断是否控制转向辅助功能。

第三预控制单元1054-2，用于获取毫米波雷达的探测信息，得到第三判断结果，所述第三判断结果用于标识根据所述毫米波雷达的探测信息判断是否开启转向辅助功能。

综合预控制单元1055-2，用于获取第一判断结果、第二判断结果和第三判断结果，只有当第一判断结果和第三判断结果均为开启转向辅助功能，并且第二判断结果为控制转向辅助功能时，才计算转向轨迹。

控制单元1056-2，用于用于在得到转向轨迹的情况下根据所述转向轨迹控制转向辅助功能，在未得到转向轨迹的情况下抑制转向辅助功能。

上述实施方式中，综合考虑了雷达的探测信息、摄像头的探测结果和车道的实际信息，可以更为精确地控制转向辅助功能。

在本发明提供的另一个实施例中，请参考图7，其提供了转向辅助模块的逻辑框图，包括：

辅助转矩产生单元10，所述辅助转矩产生单元使所述车辆产生辅助转矩，所述辅助转矩辅助驾驶员的转向力；

检测单元20，所述检测单元20实时检测所述车辆的位置变换，并检测结果反馈至辅助转矩产生单元10，使得所述辅助转矩产生单元在所述车辆处于车道变换当中持续输出所述辅助转矩；

第二检测单元30，所述第二检测单元30实时检测所述车辆位置与所述转向轨迹的偏差，产生修正指令，将所述修正指令传输至所述辅助转矩产生单元10以使得所述辅助转矩产生单元10根据所述修正指令实时调节并持续输出辅助转矩。

进一步地，本发明实施例提供的紧急转向辅助功能控制装置中还包括：

第一转矩控制单元40，所述第一转矩控制单元40控制辅助转矩，以使车辆进行与行驶车道的曲率相应的转弯行驶。

第二转矩控制单元50，所述第二转矩控制单元40控制辅助转矩，以使车辆的行驶位置向行驶车道的中央线靠近。

干预控制单元60，当判断为车辆处于车道变换当中时，所述干预控制单元60接受转向辅助功能控制模块发出的控制指令，控制辅助转矩产生单元10、第一转矩控制单元40和第二转矩控制单元50以实现对于车辆转向辅助功能的控制。

在本发明的另一个实施例中，请参考图8，其提供了道路匹配模块的逻辑框图，包括：

数据集单元100，接收定位模块采集的多个数据点并管理由所述数据点构成的数据集。

地图获取单元200，用于获取道路地图数据。

道路匹配单元300，用于为所述数据集确定具有最小弗雷歇距离的多条路径，通过应用权重函数来向具有最小弗雷歇距离的每条车道分配权重；以及输出具有最小权重的车道(车辆行驶的车道)，并确定车辆在所述车道中的具体位置。

本发明通过使用高精地图及高精定位系统获取自车所在车道在与前车存在追尾危险情况下，驾驶员主动转向，紧急转向辅助系统需要确认驾驶员主动转向侧是否存在车道，若存在车道，则紧急转向辅助系统允许激活，若不存在车道，则转向辅助应被控制或者抑制。请参考图9，其示出了某一种行车路况示意图，自车前方存在即将发生碰撞的车辆，本发明实施例能够准确判断出自车行驶在外道在这种情况下，自车右侧无车道，在这种情况下，若自车右侧没有转向空间，则转向辅助模块显然应该被抑制；若存在转向空间，尚可以通过控制实现车辆的转向。

本发明另一实施例提供了一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制方法，如图10所示，包括：

S101.获取车辆定位信息。

S102.根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道。

S103.根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息。

S104.根据车辆所在的车道以及车道相关信息判断转弯方向是否存在车道。

S105.若存在车道，则激活转向辅助模块的功能。

S106.若不存在车道，则抑制转向辅助模块的功能。

本发明另一个实施例还提供了另一种结合高精地图和高精定位的紧急转向辅助功能控制方法，如图11所示，包括：

S201.获取车辆定位信息。

S202.根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道及车辆在车道内的位置。

S203.根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息。所述车道相关信息包括车道数量以及车道两侧是否存在相邻车道。

S204.根据车辆所在的车道以及车道相关信息判断转弯方向是否存在车道。

S205.若存在车道，则结合车辆所在车道、车辆在车道的具体位置以及车道相关信息计算最安全的转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助功能辅助车辆进行转向。

S206.若不存在车道，则判断转向侧是否存在转向空间；

S207.若不存在，则及时抑制紧急转向辅助功能以避免驾驶员发生危险。

S208.若存在，则以根据车辆与前车的碰撞危险情况，结合所在的车道、车辆在车道的具体位置以及所述转向空间的信息计算最安全的转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助模块从而优化转向过程。

本发明实施例提供了基于上述装置实施例的控制方法，能够准确判断车辆当前路况，从而正确的激活、控制或者抑制转向辅助功能，保证行车人员的安全。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种紧急转向辅助功能控制装置，包括转向辅助模块，其特征在于，还包括：

定位模块，用于获取车辆定位信息；

道路匹配模块，用于根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道；

车道信息获取模块，用于根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息；

转向辅助功能控制模块，用于计算转向轨迹，并根据计算结果对车辆的转向辅助模块的功能进行控制或抑制。

2.根据权利要求1所述的一种紧急转向辅助功能控制装置，其特征在于，所述转向辅助功能控制模块包括：

转向功能探测单元，用于感知转向动作，并获取所述转向动作的转弯方向；

预控制单元，用于判断是否具备转向条件以及计算转向轨迹；

控制单元，用于得到转向轨迹的情况下根据所述转向轨迹控制转向辅助功能，在未得到转向轨迹的情况下抑制转向辅助功能。

3.根据权利要求1所述的一种紧急转向辅助功能控制装置，其特征在于，所述转向辅助模块包括：

辅助转矩产生单元，所述辅助转矩产生单元使所述车辆产生辅助转矩，所述辅助转矩辅助驾驶员的转向力；以及检测单元，所述检测单元实时检测所述车辆的位置变换，并检测结果反馈至辅助转矩产生单元，使得所述辅助转矩产生单元在所述车辆处于车道变换当中持续输出所述辅助转矩。

4.根据权利要求1所述的一种紧急转向辅助功能控制装置，其特征在于：所述转向辅助模块还包括：

第二检测单元，所述第二检测单元实时检测所述车辆位置与所述转向轨迹的偏差，产生修正指令；

所述辅助转矩产生单元根据所述修正指令实时调节并持续输出辅助转矩。

5.根据权利要求1所述的一种紧急转向辅助功能控制装置，其特征在于：所述道路匹配模块包括：

数据集单元，接收定位模块采集的多个数据点并管理由所述数据点构成的数据集；

地图获取单元，用于获取道路地图数据；

道路匹配单元，用于为所述数据集确定具有最小弗雷歇距离的多条路径，通过应用权重函数来向具有最小弗雷歇距离的每条车道分配权重；以及输出具有最小权重的车道，并确定车辆在所述车道中的具体位置。

6.一种紧急转向辅助功能控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆定位信息；

根据所述定位信息匹配出车辆所在的车道及车辆在车道内的位置；

根据车辆所在的车道和地图获取车道相关信息；

根据车辆所在的车道以及车道相关信息判断转弯方向是否存在车道；

若存在车道，则计算转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助功能辅助车辆进行转向；

若不存在车道，则判断转向侧是否存在转向空间；

若不存在，则及时抑制紧急转向辅助功能；

若存在，则计算转向轨迹，根据所述转向轨迹控制转向辅助功能辅助车辆进行转向。

7.根据权利要求6所述的一种紧急转向辅助功能控制方法，其特征在于：所述车道相关信息包括车道数量以及车道两侧是否存在相邻车道。