專利名稱:車輛的車道保持輔助系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及車輛的車道保持輔助系統(tǒng)及其方法,具體是無(wú)論車輛在行駛狀態(tài)或有外部阻礙因素,都可預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡且不受車輛行駛狀態(tài)或外部阻礙因素影響的車道保持輔助系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù):
車道保持輔助系統(tǒng)(LKAS :Lane Keeping Assistance System)是利用攝影頭識(shí)別車道并自動(dòng)轉(zhuǎn)向的技術(shù),利用攝像頭的圖像處理,測(cè)定車道寬度、車道上的車輛的橫向位置、與兩側(cè)車道之間的距離以及車道形態(tài)、道路曲率半徑,利用所獲車輛位置和道路信息控制車輛。韓國(guó)專利公開(kāi)2009-0089079 號(hào)、2010-0005362 號(hào)、2010-0000388 號(hào)和美國(guó)專利7626533號(hào)等都是車道保持控制方面的傳統(tǒng)技術(shù)。但所述傳統(tǒng)的車道保持控制技術(shù)是道路的曲率半徑以從攝像頭獲取的圖像信息為基礎(chǔ),因此在彎道上變更車道時(shí),以車輛位置為準(zhǔn),成為相對(duì)曲率半徑而為變更車道實(shí)施控制時(shí)無(wú)法以旨在反饋的基礎(chǔ)信息加以應(yīng)用。其它傳統(tǒng)技術(shù)解決所述問(wèn)題的方法是利用從車速傳感器和橫擺角速度傳感器獲取的道路曲率半徑。但從車速傳感器和橫擺角速度傳感器獲取的道路曲率半徑是車輛行駛曲折彎道等行駛狀態(tài)下,轉(zhuǎn)向角的變化也隨之變大,因此不能應(yīng)用于車輛控制。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題本發(fā)明是在所述技術(shù)背景下進(jìn)行創(chuàng)造,其目的在于提供一種可以預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡且不受車輛行駛狀態(tài)或外部阻礙因素影響的車輛的車道保持輔助系統(tǒng)及其方法。解決方案為解決所述問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,利用車道圖像信息和車輛Chassis數(shù)據(jù)即車速傳感器和橫擺角速度傳感器計(jì)算道路的曲率半徑,使用融合所述兩個(gè)信號(hào)應(yīng)用加權(quán)值的道路曲率半徑計(jì)算函數(shù)預(yù)測(cè)車輛的行進(jìn)軌跡。本發(fā)明一方面涉及的車道保持輔助系統(tǒng)是,與車輛圖像裝置和橫擺角速度傳感器以及車速傳感器連接,識(shí)別車道實(shí)施所述車輛自動(dòng)轉(zhuǎn)向的車道保持輔助系統(tǒng)(LKAS:LaneKeeping Assistance System),其組成包括左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器,利用從所述圖像裝置獲得的圖像信息,求出左側(cè)車道和右側(cè)車道的曲率半徑;ChaSSiS曲率濾波器,利用從所述橫擺角速度傳感器和車速傳感器獲得的橫擺角速度和車速求出Chassis曲率半徑;曲率條件構(gòu)成與加權(quán)值構(gòu)成部,利用從所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器以及所述Chassis曲率濾波器獲得的所述左側(cè)和右側(cè)車道曲率半徑以及所述Chassis曲率半徑,根據(jù)當(dāng)前車輛動(dòng)作狀態(tài)決定曲率條件和加權(quán)值條件值,求出最終曲率值。所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器和所述Chassis曲率濾波器是應(yīng)由按以下[數(shù)學(xué)式I]的卡爾曼濾波器構(gòu)成為宜。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種車道保持輔助系統(tǒng),其特征在于,與車輛圖像裝置和橫擺角速度傳感器以及車速傳感器連接,并識(shí)別車道實(shí)施所述車輛自動(dòng)轉(zhuǎn)向的車道保持輔助系統(tǒng),其組成包括 左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器,利用從所述圖像裝置獲得的圖像信息,求出左側(cè)車道和右側(cè)車道的曲率半徑; Chassis曲率濾波器,利用從所述橫擺角速度傳感器和車速傳感器獲得的橫擺角速度和車速求出Chassis曲率半徑; 曲率條件構(gòu)成與加權(quán)值構(gòu)成部,利用從所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器以及所述Chassis曲率濾波器獲得的所述左側(cè)和右側(cè)車道曲率半徑以及所述Chassis曲率半徑,根據(jù)當(dāng)前車輛動(dòng)作狀態(tài)決定曲率條件和加權(quán)值條件值,求出最終曲率值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車道保持輔助系統(tǒng),其特征在于,所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器和所述Chassis曲率濾波器是由按照以下[數(shù)學(xué)式I]的卡爾曼濾波器構(gòu)成, [數(shù)學(xué)式I]
3.—種車道保持輔助系統(tǒng)中預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡的方法,其實(shí)施步驟包括 利用從車輛圖像裝置獲得的圖像信息求出各左側(cè)車道和右側(cè)車道的曲率半徑; 利用從所述車輛的橫擺角速度傳感器和車速傳感器獲得的橫擺角速度和車速求出Chassis曲率半徑; 利用從所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器和所述Chassis曲率濾波器獲得的所述左側(cè)和右側(cè)車道的曲率半徑以及所述Chassis曲率半徑,根據(jù)當(dāng)前車輛的動(dòng)作狀態(tài)決定曲率條件和加權(quán)值條件值,然后求出最終曲率值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道保持輔助系統(tǒng)中預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡的方法,其特征在于, 在求出最終曲率值的步驟,所述左側(cè)和右側(cè)車道的曲率半徑之差超過(guò)既定的臨界值,以及所述左側(cè)車道的曲率半徑與所述Chassis曲率半徑之差和所述右側(cè)車道曲率半徑與所述Chassis曲率半徑之差中其中某一個(gè)較大時(shí),從所述左側(cè)車道的曲率半徑和所述右側(cè)車道的曲率半徑中排除之差更大一方的值而求出最終曲率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道保持輔助系統(tǒng)中預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡的方法,其特征在于, 在所述求出最終曲率值的步驟,如果所述橫擺角速度超過(guò)既定的臨界值,則排除所述Chassis曲率半徑,只利用所述左側(cè)車道和右側(cè)車道的曲率半徑,求出最終曲率值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助系統(tǒng)中預(yù)測(cè)車輛行進(jìn)軌跡的方法,其特征在于, 所述左側(cè)和右側(cè)車道的曲率半徑和所述Chassis曲率半徑只應(yīng)用以下按照[數(shù)學(xué)式I]的卡爾曼濾波器進(jìn)行計(jì)算, [數(shù)學(xué)式I]
全文摘要
本發(fā)明是通過(guò)車道圖像信息和車輛的Chassis數(shù)據(jù)即車速傳感器和橫擺角速度傳感器計(jì)算道路的曲率半徑,利用融合所述兩個(gè)信號(hào)應(yīng)用加權(quán)值的道路曲率半徑計(jì)算函數(shù),預(yù)測(cè)車輛的行進(jìn)軌跡。本發(fā)明的車道保持輔助系統(tǒng)是其組成包括左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器,利用從所述圖像裝置獲得的圖像信息,求出左側(cè)車道和右側(cè)車道的曲率半徑;Chassis曲率濾波器,利用從所述橫擺角速度傳感器和車速傳感器獲得的橫擺角速度和車速求出Chassis曲率半徑;曲率條件結(jié)構(gòu)與加權(quán)值結(jié)構(gòu)部,利用從所述左側(cè)和右側(cè)曲率濾波器以及所述Chassis曲率濾波器獲得的所述左側(cè)和右側(cè)車道曲率半徑以及所述Chassis曲率半徑,根據(jù)當(dāng)前車輛動(dòng)作狀態(tài)決定曲率條件和加權(quán)值條件值,求出最終曲率值。
文檔編號(hào)B60W30/12GK102951151SQ201210305698
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者李俊翰 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社