CN110462707B - 用于在车道偏离告警系统中设置干预区的控制器和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于主车辆上的驾驶员辅助系统的控制器包括：用于接收视频信号的输入；用于接收指示障碍物的信号的输入；用于传送警报的警报输出；以及控制逻辑。所述控制逻辑能够在视频信号中标识车道标记；设置关于所述车道标记的第一区；接收指示障碍物的信号；响应于所述障碍物而设置关于车道标记的第二区；以及响应于主车辆进入第二区而在警报输出处传送警报。

Description

用于在车道偏离告警系统中设置干预区的控制器和方法
背景技术
本发明涉及用于在车道偏离告警系统中设置干预区的控制器和方法的实施例。典型的车道偏离告警系统包括用于追踪车道标记的相机，以及用于在驾驶员漂移在车道标记之上而没有激活转向信号的时候通知他的警报系统。前视相机具有自其在车辆的挡风玻璃上的安装位置向前方的道路的窄视野，并且一般不检测在车辆侧边的对象。典型的侧边对象检测系统包括被安装在车辆侧边上的雷达，其能检测距车辆侧边多达大约十英尺处的金属对象。在大多数车辆中，车道偏离告警系统和侧边对象检测系统是分离的系统，其独立地运作以辅助驾驶员。存在对于用于车道偏离告警的经改进的系统的期望，所述经改进的系统利用侧边对象检测能力。
发明内容
用于主车辆上的驾驶员辅助系统的控制器的各种实施例包括用于接收视频信号的输入；用于接收指示障碍物的信号的输入；用于传送警报的警报输出；以及控制逻辑。所述控制逻辑能够在视频信号中标识车道标记；设置关于所述车道标记的第一区；接收指示障碍物的信号；响应于所述障碍物而设置关于车道标记的第二区；以及响应于主车辆进入第二区而在警报输出处传送警报。
根据另一方面，用于控制具有驾驶员辅助系统的主车辆的方法的各种实施例包括响应于视频信号而标识车道标记以及设置关于所述车道标记的第一区。所述方法此外包括响应于雷达信号而标识障碍物；响应于所述障碍物检测而设置关于车道标记的第二区；确定主车辆正进入第二区；以及响应于主车辆进入第二区而传送警报。
附图说明
在被并入说明书中并且构成说明书一部分的附图中，图示了本发明的实施例，其连同以上给出的对本发明的一般描述以及以下给出的详细描述一起用于例示本发明的实施例。
图1图示了根据本发明的一个示例的系统。
图2A和2B图示了具有根据本发明的系统的道路上的车辆。
图3图示了根据本发明的用于操作车道偏离告警系统的方法。
具体实施方式
图1图示了根据本发明的一个示例的用于商用车辆的驾驶员辅助系统（DAS）10。DAS 10包括用于实现DAS 10的功能的相机控制器16。相机控制器16包括输入，其用于接收视频信号，以在相机控制器16的视场中检测车道标记。相机控制器16可以是如在可得自俄亥俄州伊利里亚的Bendix Commercial Vehicle Systems（本迪克斯商用车辆系统）有限责任公司的Autovue®车道偏离告警系统中所使用的类型。相机控制器16一般被安装在商用车辆的挡风玻璃上。相机控制器16可以检测虚线、实线或博茨点（Botts' dots），其指示道路上的车道标记或护道标记。相机控制器16一般被预编程有相机控制器16被安装在其上的商用车辆的宽度。
DAS 10包括侧边雷达控制器14。侧边雷达控制器14可以是如在可得自俄亥俄州伊利里亚的Bendix Commercial Vehicle Systems（本迪克斯商用车辆系统）有限责任公司的Blindspotter®侧边对象检测系统中所使用的类型。侧边雷达控制器14可以被安装在商用车辆的乘客侧，其监控典型的车辆盲点。第二侧边雷达控制器（没有被示出）可以被安装在商用车辆的驾驶员侧，用于提供车辆周围的附加监控。侧边雷达控制器14包括用于接收雷达信号的输入，所述雷达信号指示在侧边雷达控制器14的视场中的金属对象、诸如其它车辆和护栏。可替换地，可以代替于侧边雷达控制器14而使用第二相机控制器，以便检测在商用车辆侧边的对象。
DAS 10可以包括前向雷达控制器15。前向雷达控制器15接收对商用车辆前方的对象进行指示的雷达信号，并且提供诸如具有制动的自适应巡航控制之类的功能性。前向雷达控制器15可以是如在可得自俄亥俄州伊利里亚的Bendix Commercial Vehicle Systems（本迪克斯商用车辆系统）有限责任公司的Wingman® Advanced™自适应巡航与制动系统中所使用的类型。
相机控制器16包括处理器，所述处理器具有控制逻辑20，所述控制逻辑20用于分析视频信号并且响应于对视频信号的分析而接收和传送消息。控制逻辑20还可以执行用于车辆控制的功能。控制逻辑20可以包括易失性、非易失性存储器、固态存储器、闪速存储器、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电子可擦除可编程的只读存储器（EEPROM）、前述存储器类型的变体、其组合、和/或适合用于提供所描述的功能性和/或存储计算机可执行指令以供控制逻辑20执行的任何其它（多个）类型的存储器。可替换地，前向雷达控制器15或侧边雷达控制器14包含用于响应于视频信号或雷达信号而执行车辆控制的控制逻辑。
所述相机控制器16、前方雷达控制器15和侧边雷达控制器14中的每一个包括用于经由专有通信总线26进行通信的通信端口。每个控制器能够传送和接收对车道标记和障碍物进行指示的消息。所述相机控制器16、前方雷达控制器15和侧边雷达控制器14中的每一个包括用于经由车辆串行通信总线22而与车辆上的其它控制器通信的端口。串行通信总线22可以使用SAE J1939协议或其它车辆通信协议。可替换地，每个控制器仅仅与车辆串行通信总线22通信，从而消除专有通信总线26。
DAS 10还可以包括显示器18。显示器18向驾驶员指示DAS 10的状态，包括对象检测和故障代码。所述指示可以包括可听指示符、可视指示符或二者的组合。显示器18与串行通信总线22通信，或可以被直接连接到相机控制器16。显示器18可以专用于DAS 10的功能，或可以在被连接到串行通信总线22的时候从其它车辆系统接收和传达消息。
DAS 10通过使用串行通信总线22而与制动控制器12通信。制动控制器12可以响应于从DAS 10所接收的消息而自动执行车辆控制功能，并且还可以执行防抱死制动和其它制动功能。制动控制器12与至少一个制动控制设备24通信以实现在每个车轮端处的制动。
DAS 10通过使用串行通信总线22而与转向系统控制器28通信。转向控制器28自动地控制转向来影响车辆移动所按的方向。
因此，一种用于主车辆上的驾驶员辅助系统的控制器的装置包括：用于接收视频信号的输入；用于接收指示障碍物的信号的输入；用于传送警报的警报输出；以及控制逻辑。所述控制逻辑能够：在视频信号中标识车道标记；设置关于所述车道标记的第一区；接收指示障碍物的信号；响应于所述障碍物而设置关于车道标记的第二区；以及响应于主车辆进入第二区而在警报输出处传送警报。
图2A图示了两车道道路34，其具有配备有DAS 10的主车辆30以及目标车辆32。主车辆30与目标车辆32在道路34上以相同的方向行进。主车辆30在车道44中行进，并且目标车辆32在车道46中行进。
在该示例中，相机控制器16根据相机控制器16的已知操作而检测在车道44与车道46之间的中心线车道标记36以及护道（berm）标记38。标记36、38可以是博茨点、实线或虚线。相机控制器16基于中心线车道标记36来设置第一区X（在图2A中被示出为虚线区）。第一区X可以开始于中心线车道标记36，并且向中心线车道标记36右侧延伸大约六英寸。
由于相机控制器16知道主车辆30的宽度，所以相机控制器16能粗略估计主车辆30的车轮边缘40的位置。如果侧边雷达控制器14没有检测到任何目标车辆或其它障碍物，则相机控制器16继续监控主车辆30的运动。当相机控制器16确定了主车辆30的车轮边缘40已经跨越中心线车道标记36并且进入到第一区X中并且没有任何转向信号被启用的时候，将在车辆通信总线22上把消息发送到显示设备18。显示设备18将向主车辆30的驾驶员给出可视或可听警报，使得如果他不意图行进到相邻车道46则他能够手动将主车辆30返回到车道44。
当相机控制器16正在监控主车辆30的运动的时候，侧边雷达控制器14继续针对车道46中的障碍物或其它车辆进行监控。在一个示例中，侧边雷达控制器14将根据侧边雷达控制器14的已知操作来检测目标车辆32。侧边雷达控制器14确定在主车辆30与目标车辆32之间的横向距离。侧边雷达控制器14经由专有通信总线26而将对目标车辆32的检测和位置进行指示的消息传送到相机控制器16。
相机控制器16的控制逻辑20然后设置第二区Y（其在图2A中被示出为点区）。第二区Y在横向上比第一区X更接近于主车辆30。在一个示例中，第二区Y开始于距车道标记46左侧大约三英寸处。只要目标车辆32保持被侧边雷达控制器14检测到，第二区Y就保持设置。
在另一示例中，第二区Y可以与第一区X部分地重叠。在另一示例中，第二区Y根据在目标车辆32与主车辆30之间的横向距离而被设置，并且根据目标车辆32的所检测到的横向移动而改变。在另一示例中，基于目标车辆32的所检测到的尺寸来设置第二区Y。
当主车辆30的车轮边缘40跨入第二区Y中的时候，相机控制器16向显示设备18传送消息，而无论是否启用了转向信号。显示器18传送可视或可听警报。以此方式，主车辆30的驾驶员较早接收到提示告警，即他即将漂移到目标车辆32的路径中。驾驶员于是可以较早做出手动调整以避免碰撞。
在另一示例中，当主车辆30进入第二区Y的时候，相机控制器16向制动控制器12传送消息。制动控制器12于是将向制动控制设备24传送信号，用于自动地发起制动以避免碰撞。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16向制动控制器12传送所述消息。
在另一示例中，当主车辆30进入第二区Y的时候，相机控制器16向转向控制器28传送消息。转向控制器28于是将自动控制转向以将主车辆30维持在车道44中。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16向转向控制器28传送所述消息。
在另一示例中，相机控制器16向显示器18传送消息，并且可听和/或可视信号被修改。在一个示例中，显示器18可以增大可听信号的频率、音量或音高，以指示与目标车辆32的可能碰撞。在另一示例中，显示器18可以激活以较高频率的灯光，以指示与目标车辆32的可能碰撞。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16传送消息以修改警报。
图2B图示了两车道道路34，其具有配备有DAS 10的主车辆30。在该示例中，主车辆30包括被安装在主车辆30的驾驶员侧上的侧边雷达控制器14。相机控制器16根据相机控制器16的已知操作而检测道路的边缘，或护道标记38。相机控制器16基于标记38来设置第一区X（在图2B中被示出为虚线区）。第一区X可以开始于护道标记38，并且向护道标记38的左侧延伸大约六英寸。
如果侧边雷达控制器14没有检测到任何障碍物，则当相机控制器16指示主车辆30的车轮边缘40已经跨越护道标记38进入到第一区X中的时候，将在车辆通信总线22上把消息发送到显示设备18。显示设备18将向车辆的驾驶员给出可视或可听警报，使得他能将车辆返回到车道44。
在该示例中，侧边雷达控制器14将根据侧边雷达控制器14的已知操作来检测在主车辆30左侧的障碍物、诸如护栏42。侧边雷达控制器14确定在主车辆30与护栏42之间的横向距离。侧边雷达控制器14经由专有通信总线26而将对护栏42的检测和位置进行指示的消息传送到相机控制器16。
相机控制器16的控制逻辑20设置第二区Y（其在图2B中被示出为点区）。第二区Y开始于主车辆30的左侧，并且在距护道标记38右侧大约六英寸处。只要护栏42保持被侧边雷达控制器14检测到，第二区Y就保持设置。
当主车辆30的车轮边缘40进入到第二区Y中的时候，相机控制器16向显示设备18传送消息，而无论是否启用了转向信号。以此方式，主车辆30的驾驶员较早接收到提示告警，即他即将漂移过护道标记38并且进入到护栏42中。驾驶员于是可以较早做出手动调整以避免碰撞。
在另一示例中，当主车辆30的车轮边缘40进入第二区Y的时候，相机控制器16向制动控制器12传送消息。制动控制器12于是将向制动控制设备24传送信号，用于自动地发起制动以避免碰撞。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16向制动控制器12传送所述消息。
在另一示例中，当主车辆30进入第二区Y的时候，相机控制器16向转向控制器28传送消息。转向控制器28于是将自动控制转向以将主车辆30维持在车道44中。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16向转向控制器28传送所述消息。
在另一示例中，相机控制器16向显示器18传送消息，并且可听和/或可视信号被修改。在一个示例中，显示器18可以增大可听信号的频率，以指示可能的碰撞。在另一示例中，显示器18可以以较高频率使灯光闪烁，以指示可能的碰撞。可替换地，当主车辆30离开第二区Y并且进入先前设置的第一区X的时候，相机控制器16传送所述消息以修改警报。
图3图示了根据本发明的一个示例的用于为不同类型的干预设置区的方法50。在步骤52中，相机控制器16标识车道标记36。在步骤54中，由DAS 10基于车道标记36来设置第一区X。如由DAS 10所执行的方法50的控制步骤可以发生在相机控制器16、前向雷达控制器15、侧边雷达控制器14或其任何组合中。
在步骤56中，DAS 10确定主车辆是否在往第一区X中移动。如果主车辆在往第一区X中移动而没有激活转向信号，那么在步骤58中将警报传送到显示器。警报可以是针对驾驶员的可视或可听警报。方法50继续到步骤60。如果主车辆没有在往第一区X中移动，那么方法50直接继续到步骤60。
在步骤60中，DAS 10确定是否已经由侧边雷达控制器14检测到障碍物或目标车辆。如果已经检测到目标车辆或障碍物，那么方法50继续到步骤62。否则，方法50保持在步骤60处。
在步骤62中，响应于检测到目标和车道标记，DAS 10设置第二区Y。第二区Y在横向上比第一区X更接近于主车辆。
在步骤64中，DAS 10确定主车辆的车轮边缘是否已经跨入第二区Y中。如果是，那么在步骤66中，由DAS 10传送经修改的警报。经修改的警报可以是在频率和强度方面不同于第一警报的可听或可视信号。在另一示例中，DAS 10将控制消息传送到制动控制器12。在另一示例中，DAS 10将控制消息传送到转向控制器28。
因此，用于控制具有驾驶员辅助系统的主车辆的方法包括响应于视频信号而标识车道标记以及设置关于所述车道标记的第一区。所述方法此外包括响应于雷达信号而标识障碍物；响应于所述障碍物检测而设置关于车道标记的第二区；确定主车辆正进入第二区；以及响应于主车辆进入第二区而传送警报。
虽然本发明已经通过对其实施例的描述而被说明，并且虽然实施例已经以相当多细节被描述，但是将所附权利要求的范围约束或以任何方式限制到这样的细节不是申请人的意图。对于本领域技术人员而言，附加的优点和修改将容易显现。因此，本发明在其较宽方面中不限于所示出和描述的特定细节、代表性装置、和说明性示例。因此，可以在不偏离申请人的一般发明的概念的精神或范围的情况下做出从这样的细节的偏离。

Claims (18)

1.一种用于主车辆上的驾驶员辅助系统的控制器，包括：
用于接收视频信号的输入；
用于接收指示障碍物的信号的输入；
用于传送警报的输出；以及
控制逻辑，所述控制逻辑能够：
在视频信号中标识车道标记；
将第一区设置到所述车道标记的与所述主车辆相反的侧；
接收指示障碍物的信号；
响应于所述障碍物而设置第二区，所述第二区邻近所述第一区并且相对于所述第一区横向更靠近所述主车辆；以及
响应于主车辆进入第二区而在输出处传送警报，
其中与所述第二区相比，所述障碍物更靠近所述第一区；并且
其中所述第二区与所述主车辆位于所述车道标记的相同侧；
其中所述控制器响应于所述主车辆进入所述第一区而传送警报，其中针对第一区的警报不同于当所述主车辆进入所述第二区的时候所传送的警报。
2.如在权利要求1中所述的控制器，其中主车辆通过在朝向所标识的车道标记和所标识的障碍物的方向上移动而进入第二区。
3.如在权利要求1中所述的控制器，其中所标识的障碍物是在与主车辆相邻的车道中行进的车辆。
4.如在权利要求1中所述的控制器，其中从被安装在主车辆的侧边上的传感器接收指示障碍物的信号。
5.如在权利要求1中所述的控制器，此外包括：用于传送制动控制信号的输出；其中所述控制逻辑响应于主车辆进入第二区而传送制动控制信号。
6.如在权利要求1中所述的控制器，此外包括：用于传送转向控制信号的输出；其中所述控制逻辑响应于主车辆进入第二区而传送转向控制信号。
7.如在权利要求1中所述的控制器，其中传送警报包括响应于主车辆进入第二区而设置可听信号。
8.如在权利要求7中所述的控制器，其中可听信号响应于主车辆进入第二区而在音高和频率中的至少一个方面中改变。
9.如在权利要求1中所述的控制器，其中所述第二区在横向上比第一区更接近于主车辆。
10.如在权利要求1中所述的控制器，其中当车轮边缘超出所标识的车道标记的时候，主车辆进入第一区，并且当车轮边缘在距所标识的车道标记左侧三英寸的时候，主车辆进入第二区。
11.如在权利要求1中所述的控制器，其中所标识的车道标记是实线、博茨点和虚线中的至少一个。
12.如在权利要求1中所述的控制器，其中只要检测到障碍物，第二区就保持设置。
13.一种主车辆上的驾驶员辅助系统，包括：
用于标识目标车辆的雷达控制器；
用于标识车道标记的相机控制器；其中所述雷达控制器和相机控制器中的至少一个能够：
在相机控制器的视场中标识车道标记；
将第一区设置到所述车道标记的与所述主车辆相反的侧；
在雷达控制器的视场中标识障碍物；
响应于检测到障碍物而设置第二区，所述第二区邻近所述第一区并且相对于所述第一区横向更靠近所述主车辆；以及
响应于主车辆进入第二区而在警报输出处传送警报，
其中与所述第二区相比，所述障碍物更靠近所述第一区；并且
其中所述第二区与所述主车辆位于所述车道标记的相同侧；
其中所述雷达控制器和相机控制器中的至少一个响应于所述主车辆进入所述第一区而传送警报，其中针对所述主车辆进入所述第一区的警报不同于当所述主车辆进入所述第二区的时候所传送的警报。
14.如在权利要求13中所述的驾驶员辅助系统，此外包括用于指示障碍物的存在以及警报输出的状态的显示器。
15.一种用于控制具有驾驶员辅助系统的主车辆的方法，包括：
响应于视频信号而标识车道标记；
将第一区设置到所述车道标记的与所述主车辆相反的侧；
响应于雷达信号而标识障碍物；
响应于所述障碍物检测而设置第二区，所述第二区邻近所述第一区并且相对于所述第一区横向更靠近所述主车辆；
确定主车辆正进入第二区；
响应于主车辆进入第二区而传送警报，
其中与所述第二区相比，所述障碍物更靠近所述第一区；并且
其中所述第二区与所述主车辆位于所述车道标记的相同侧；以及
响应于主车辆进入第一区而传送警报，其中针对主车辆进入第一区的警报不同于当主车辆进入第二区的时候所传送的警报。
16.如在权利要求15中所述的方法，此外包括响应于主车辆进入第二区而自主地应用行车制动。
17.如在权利要求15中所述的方法，此外包括响应于主车辆进入第二区而自主地使主车辆转向。
18.如在权利要求15中所述的方法，其中确定第一区和第二区包括使用被安装在主车辆侧边上的传感器。
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