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1、(10)申请公布号 CN 103909927 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103909927 A (21)申请号 201310033303.9 (22)申请日 2013.01.29 10-2012-0155703 2012.12.28 KR B60W 30/12(2006.01) B60W 40/109(2012.01) (71)申请人 现代摩比斯株式会社 地址 韩国首尔市江南区驿三 1 洞 679-4ING (72)发明人 李俊翰 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人 武君 (54) 发明名称 横向控制装置及其控制方法 (57) 摘。
2、要 本发明提供一种横向控制装置及其控制方 法， 该横向控制装置包括 ： 偏移量测量部， 测量当 前时刻至少两个他车从行驶车道中心的当前横向 偏移量 ； 预览偏移量计算部， 基于所述他车的位 置和车速， 在经过既定时间的时刻， 预测所述他车 从所述行驶车道中心的横向偏移量而算出预览偏 移量 ； 优先顺序决定部， 基于所述横向偏移量和 所述预览偏移量的相差值， 决定所述他车的优先 顺序 ； 控制部， 基于所述优先顺序决定部定为最 优先顺序的所述他车的横向偏移量生成旨在自车 车道保持控制的路径。以属于最优先顺序的他车 为准实施车道保持控制而扩大 LKAS 的控制范围， 进而提供为驾驶者排除转向异常感。
3、或驾驶不稳定 感的有益效果。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103909927 A CN 103909927 A 1/2 页 2 1. 一种横向控制装置， 其特征在于， 其包括 ： 偏移量测量部， 测量当前时刻至少两个他车从行驶车道中心的当前横向偏移量 ； 预览偏移量计算部， 基于所述他车的位置和车速， 在经过既定时间的时刻， 预测所述他 车从所述行驶车道中心的横向偏移量而算出预览偏移量 ； 优先顺序决定部，。
4、 基于所述横向偏移量和所述预览偏移量的相差值， 决定所述他车的 优先顺序 ； 控制部， 基于所述优先顺序决定部定为最优先顺序的所述他车的横向偏移量生成旨在 自车车道保持控制的路径。 2. 根据权利要求 1 所述的横向控制装置， 其特征在于， 所述偏移量测量部包括 ： 第一偏移量测量部， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的前方距离内的至少一个 先行车辆的横向偏移量 ； 第二偏移量测量部， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的前方距离内的至少一个 后行车辆的横向偏移量。 3. 根据权利要求 1 所述的横向控制装置， 其特征在于， 所述预览偏移量计算部包括 ： 测量部， 测量所述自车和所述他车的纵。
5、向间距和横向间距， 并测量所述他车的纵向速 度和横向速度 ； 计算部， 基于所述测量部测量的所述纵向间距、 横向间距、 纵向速度和横向速度计算经 过所述既定时间之后所述他车的预览偏移量。 4. 根据权利要求 3 所述的横向控制装置， 其特征在于， 所述测量部包括 ： 前方摄像头传感器， 获得所述自车的前方图像 ； 后方摄像头传感器， 获得所述自车的后方图像。 5. 根据权利要求 1 所述的横向控制装置， 其特征在于， 所述优先顺序决定部是从所述他车中将所述横向偏移量与所述预览偏移量的相差值 最大的某一个定为最优先顺序。 6. 根据权利要求 1 所述的横向控制装置， 其特征在于， 所述控制部是，。
6、 在与所生成的路径相对应的控制扭矩值超过既定的临界值时， 改变所 述自车的车速而重新生成路径。 7. 一种横向控制方法， 其特征在于， 该方法的实施步骤包括 ： 测量当前时刻至少两个他车从行驶车道中心的横向偏移量 ； 基于所述他车的位置和车速， 经过既定时间的时刻预测所述他车从所述行驶车道中心 的横向偏移量而算出预览偏移量 ； 基于所述横向偏移量和所述预览偏移量的相差值决定所述他车的优先顺序 ； 基于定为最优先顺序的所述他车的横向偏移量生成旨在自车车道保持控制的路径。 8. 根据权利要求 7 所述的横向控制方法， 其特征在于， 在所述横向偏移量测量阶段， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的前。
7、方距离内的 至少一个先行车辆的横向偏移量， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的后方距离内的 至少一个后行车辆的横向偏移量。 9. 根据权利要求 7 所述的横向控制方法， 其特征在于， 在所述预览偏移量计算步骤， 测量所述自车与所述他车的纵向间距和横向间距， 测量 权 利 要 求 书 CN 103909927 A 2 2/2 页 3 所述他车的纵向速度和横向速度， 基于所测量的所述纵向间距、 横向间距、 纵向速度和横向 速度计算出经过所述既定时间之后所述他车的预览偏移量。 10. 根据权利要求 9 所述的横向控制方法， 其特征在于， 所述纵向间距、 横向间距、 纵向速度和横向速度是通过所述自车。
8、的前方图像和后方图 像测量。 11. 根据权利要求 7 所述的横向控制方法， 其特征在于， 在所述优先顺序决定步骤， 从所述他车中， 将所述横向偏移量与所述预览偏移量的相 差值最大的某一个定为最优先顺序。 12. 根据权利要求 7 所述的横向控制方法， 其特征在于， 若与所生成的路径对应的控制扭矩值超过既定的临界值， 则改变所述自车的速度而重 新生成路径。 权 利 要 求 书 CN 103909927 A 3 1/5 页 4 横向控制装置及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及横向控制装置及其控制方法， 具体是根据在邻接车道上行驶的他车 信息实施车道保持控制的横向控制装置及横向控制方法。 。
9、背景技术 0002 智能车辆控制系统必须使用车道保持控制装置 （Lane Keeping Assist System, 以下简称 LKAS） 才能保护驾驶者的安全。该系统一般通过检测车道， 监测车辆的行使状态， 执行车道保持控制或者做出车道偏离警告， 以防车辆偏离检测的车道。 0003 行驶车道或邻接车道是， 通过车辆的挡风玻璃和室内镜之间装配的摄像头传感器 获得前方的道路图像， 将获得的道路图像在 LKAS 摄像头系统中进行处理而检测出。 0004 LKAS 是一般以如此检测到的车道为准实施车道保持控制。但， 只以检测的车道为 准执行车道保持控制， 则因周边车辆或者障碍物而引起事故的风险较大。
10、。而且为避开周边 车辆或与障碍物发生冲撞而无法实施车道保持控制。 0005 而且只以车道为准实施车道保持控制， 则与车辆位置相对应地决定转向扭矩， 造 成转向异常和车辆倾斜现象而容易导致驾驶不安全的问题。 0006 为此， 韩国公开专利 10-2011-0054144 提出了一种将自车的行驶轨迹从车道中心 向周边车辆的相反方向偏向地设置， 而且根据偏向设置的行驶轨迹偏向地生成转向扭矩图 的方案。 但是， 如果两侧车道前方都有多个车辆， 就无法将自车的行驶轨迹向左或向右偏向 设置。而且因只考虑在邻接车道行驶中的前方车辆而无法应对后面快速接近的车辆。 0007 而且不会预测周边车辆的行进轨迹， 只。
11、是利用周边车辆的当前测定的横向偏移 量， 故在车辆的举动发生变换时， 无法精确地实施车道保持控制。 发明内容 0008 技术课题 本发明的目的在于提供一种不仅考虑邻接车道的先行车辆， 还考虑后行车辆实施车道 保持控制的横向控制装置及横向控制方法， 以解决所述问题。 0009 本发明的目的在于提供一种最大限度的减少驾驶者感受到的转向异常感和不安 全感的横向控制装置及横向控制方法。 0010 技术方案 为实现所述目的， 本发明提供一种横向控制装置， 包括 ： 偏移量测量部， 测量当前时刻 至少两个他车从行驶车道中心的当前横向偏移量 ； 预览偏移量计算部， 基于所述他车的位 置和车速， 在经过既定时。
12、间的时刻， 预测所述他车从所述行驶车道中心的横向偏移量而算 出预览偏移量 ； 优先顺序决定部， 基于所述横向偏移量和所述预览偏移量的相差值， 决定所 述他车的优先顺序 ； 控制部， 基于所述优先顺序决定部定为最优先顺序的所述他车的横向 偏移量生成旨在自车车道保持控制的路径。 0011 优选地， 所述偏移量测量部包括 ： 第一偏移量测量部， 测量位于以所述行驶车道中 说 明 书 CN 103909927 A 4 2/5 页 5 心为准既定的前方距离内的至少一个先行车辆的横向偏移量 ； 第二偏移量测量部， 测量位 于以所述行驶车道中心为准既定的前方距离内的至少一个后行车辆的横向偏移量。 0012 。
13、优选地， 所述预览偏移量计算部包括 ： 测量部， 测量所述自车和所述他车的纵向间 距和横向间距， 并测量所述他车的纵向速度和横向速度 ； 计算部， 基于所述测量部测量的所 述纵向间距、 横向间距、 纵向速度和横向速度计算经过所述既定时间之后所述他车的预览 偏移量。 0013 优选地， 所述测量部包括 ： 前方摄像头传感器， 获得所述自车的前方图像 ； 后方摄 像头传感器， 获得所述自车的后方图像。 0014 优选地， 所述优先顺序决定部是从所述他车中将所述横向偏移量与所述预览偏移 量的相差值最大的某一个定为最优先顺序。 0015 优选地， 所述控制部是， 在与所生成的路径相对应的控制扭矩值超过。
14、既定的临界 值时， 改变所述自车的车速而重新生成路径。 0016 为实现所述目的， 本发明的实施步骤包括 ： 测量当前时刻至少两个他车从行驶车 道中心的横向偏移量 ； 基于所述他车的位置和车速， 经过既定时间的时刻预测所述他车从 所述行驶车道中心的横向偏移量而算出预览偏移量 ； 基于所述横向偏移量和所述预览偏移 量的相差值决定所述他车的优先顺序 ； 基于定为最优先顺序的所述他车的横向偏移量生成 旨在自车车道保持控制的路径。 0017 优选地， 在所述横向偏移量测量阶段， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的 前方距离内的至少一个先行车辆的横向偏移量， 测量位于以所述行驶车道中心为准既定的 后方。
15、距离内的至少一个后行车辆的横向偏移量。 0018 优选地， 在所述预览偏移量计算步骤， 测量所述自车与所述他车的纵向间距和横 向间距， 测量所述他车的纵向速度和横向速度， 基于所测量的所述纵向间距、 横向间距、 纵 向速度和横向速度计算出经过所述既定时间之后所述他车的预览偏移量。 0019 优选地， 所述纵向间距、 横向间距、 纵向速度和横向速度是通过所述自车的前方图 像和后方图像测量。 0020 优选地， 在所述优先顺序决定步骤， 从所述他车中， 将所述横向偏移量与所述预览 偏移量的相差值最大的某一个定为最优先顺序。 0021 优选地， 若与所生成的路径对应的控制扭矩值超过既定的临界值， 则。
16、改变所述自 车的速度而重新生成路径。 0022 有益效果 根据本发明的横向控制装置及横向控制方法， 对他车的当前横向偏移量和预览横向偏 移量进行比较， 以相当于最优先顺序的他车为准实施车道保持控制， 从而扩大 LKAS 的控制 范围， 为驾驶者排除转向异常感或者驾驶的不安全感。 0023 而且， 根据本发明的横向控制装置及横向控制方法， 不仅考虑邻接车道的前方车 辆， 还考虑后方车辆生成为车道保持控制的路径， 从而更加稳定地车道保持控制。 0024 而且， 根据本发明的横向控制装置及横向控制方法， 与对他车的当前横向偏移量 和预览横向偏移量进行比较生成的路径相应的控制扭矩值超过既定的临界值时，。
17、 可以重新 设置路径而防止因大转向扭矩而产生转向异常感。 说 明 书 CN 103909927 A 5 3/5 页 6 附图说明 0025 图 1 是以行驶车道中心为准显示他车横向偏移量的图示 ； 图 2 是本发明优选实施例的横向控制装置图示 ； 图 3 是图 2 中图示的偏移量测量部图示 ； 图 4 是图 2 中图示的预览偏移量计算部图示 ； 图 5 是以行驶车道中心为准表示的他车预览偏移量图示 ； 图 6 是本发明优选的一个实施例的横向控制方法的流程图。 0026 附图标记说明 110 : 偏移量测量部 111 : 第一偏移量测量部 112 : 第二偏移量测量部 120 : 预览偏移量计算。
18、部 121 : 测量部 122 : 计算部 130 : 优先顺序决定部 140 : 控制部。 具体实施方式 0027 下面参照附图， 对发明优选实施例详细进行描述。说明内容和不同附图中的同一 个构件尽量用同一个符号表示。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0028 图 1 是以行驶车道中心为准显示他车横向偏移量的图示。根据图 1， LKAS 可以利 用邻接车道上行驶的他车 2、 3 从自车 1 的行驶车道 （L） 中心 （C） 的横向偏移量 （1、 2、 3、 4） 实施自车 1 的车道保持控制。所谓横向偏移。
19、量 （1、 2、 3、 4） 是指他车 2、 3 从 行驶车道 （L） 中心 （C） 的横向偏离距离。对于所述的他车 2、 3 横向偏离距离， 可以用自车 1 上安装的摄像头传感器等设备测量。 0029 另一方面， 以图 1 的箭头方向为行驶方向时， 图 1 的 2 表示的是在自车 1 前面行驶 的他车， 图 1 的 3 是表示在自车 1 后面行驶的他车。 0030 图 2 是本发明优选实施例的横向控制装置图示。 0031 根据图 2， 本发明优选实施例的横向控制装置 100 包括偏移量测量部 110、 预览偏 移量计算部 120、 优先顺序决定部 130 和控制部 140。 0032 首先，。
20、 偏移量测量部110如图1所示， 测量在当前时刻在邻接车道上行驶的他车2、 3 从自车 1 的行驶车道 （L） 中心 （C） 的横向偏移量 （1,2,3,4） 。 0033 图 3 是图 2 中图示的偏移量测量部图示， 图 4 是图 2 中图示的预览偏移量计算部 图示， 图 5 是他车从行驶车道中心的预览偏移量图示。 0034 一个实施例中， 所述偏移量测量部 110 是根据图 1 和图 3， 包含测量位于以自车 1 为中心既定的前方距离内的至少一个先行他车 2 横向偏移量 （(1,2,3)） 的第一偏移 量测量部 111。而且偏移量测量部 110 可以包含测量位于以自车 1 为中心既定的后方。
21、距离 内的至少一个后行他车 2 的横向偏移量 （4） 的第二偏移量测量部 112。 说 明 书 CN 103909927 A 6 4/5 页 7 0035 根据图 5， 第一偏移量测量部 111 可以指安装于自车 1 前方的前方摄像头传感器 1a， 第二偏移量测量部 112 可以指安装于自车 1 后方的后方摄像头传感器 1b。 0036 然后， 预览偏移量计算部 120 是测量当前时刻在邻接车道行驶的他车 2、 3 从自车 1 行驶车道 （L） 中心 （C） 的预览偏移量 （preview offset, 图 5 的 1 ,4 ） 。所谓预览偏 移量 （图 5 的 1 ,4 ） 是指从当前时刻。
22、过既定时间的时刻预测的他车 2、 3 横向偏移量。 一个实施例中， 预览偏移量计算部 120 可以包含测量部 121 和计算部 122。 0037 根据图 4 和图 5， 测量部 121 可以测量自车 1 和他车 2、 3 的纵向间距 （x1,x4） 和横 向间距 （y1,y4） ， 测量他车 2、 3 的纵向速度 （Vx1, Vx4） 和横向速度 （Vy1, Vy4） 。一个实施例 中， 如果以图 5 的箭头为行驶方向， 则所述测量部 121 就是安装在自车 1 前方的前方摄像头 传感器1a和自车1后方安装的后方摄像头传感器1b。 测量部121可以测量在自车1的前方 图像上先行的他车2纵向间。
23、距 （x1） 、 横向间距 （y1） 、 纵向速度 （Vx1） 以及横向速度 （Vy1） 。 而 且测量部121可以测量在自车1的后方图像上后行他车4的纵向间距 （x4） 、 横向间距 （Vx4） 以及横向速度 （Vy4） 。 0038 计算部 122 是基于测量部 121 测量的纵向间距 （x1,x4） 、 横向间距 （y1,y4） 、 纵向 速度 （Vx1, Vx4） 和横向速度 （Vy1, Vy4） ， 预测计算从当前时刻经过既定时间之后时刻的他车 2、 3 横向偏移量 （预览偏移量 （1 ,4 ） ） 。 0039 然后， 优先顺序决定部 130 基于偏移量测量部 110 测量的当前时。
24、刻横向偏移量和 预览偏移量计算部 120 算出的未来时刻预览偏移量的相差值 （n- n ） ， 从车道保持控制 观点上决定优选顺序。一个实施例中， 优先顺序决定部 130 可以从多个他车中， 将当前时刻 横向偏移量和未来时刻预览偏移量相差值 （n-n ） 最大的他车定为最优先顺序。例如， 从 1-1 、 2-2 、 3-3 和 4-4 中值最大的是 1-1 ， 则以图 5 为准， 基于比 自车先行的他车 2 的横向偏移量 （1） 实施车道保持控制。因为被定为最优先顺序的该他 车是在既定的时间内最快接近自车 1 的车辆， 与自车 1 发生碰撞的风险度高而需实施相应 的车道保持控制。如果横向偏移量。
25、和预览偏移量的相差值 （n-n ） 显示为负的方向， 则 可以预测该他车是从自车 1 远离的车辆， 因此可以从旨在车道保持控制的标准中排除。 0040 另外， 根据本发明优选实施例的横向控制装置100的说明， 优先顺序决定部130将 当前时刻的横向偏移量和未来时刻预览偏移量的相差值 （n-n ） 最大的他车定为最优先 顺序， 但这并不是对本发明进行限制， 本发明还可以用多种方式决定成为车道保持控制基 准的他车的优先顺序。 0041 然后控制部 140 基于优先顺序决定部 130 决定的最优先顺序的他车的横向偏移 量， 生成旨在自车 1 车道保持控制的路径。与生成的路径相对应地算出的转向控制扭矩。
26、值 超过既定的临界值， 则可以将自车 1 加速或减速而重新生成路径， 从而防止因大控制扭矩 值而导致转向异常感。 0042 图 6 是本发明优选实施例的横向控制方法的流程图。 0043 根据图 1 至图 6， 本发明优选实施例的横向控制装置 100 是测量当前时刻至少两 个他车 2、 3 从行驶车道中心 （C） 的横向偏移量。 （步骤 S100） 此时测量位于以行驶车道中 心 （C） 为准既定的前方距离以内的至少一个先行他车 2 横向偏移量， 测量位于以行驶车道 中心 （C） 为准既定的后方距离以内的至少一个后行他车 3 的横向偏移量。 0044 然后， 横向控制装置100基于他车2、 3的位。
27、置和车速， 在经过既定的时间的时刻预 说 明 书 CN 103909927 A 7 5/5 页 8 测他车从行驶车道中心 （C） 的横向偏移量而算出预览偏移量。 （步骤 S200） 并测量自车 1 和 他车 2、 3 的纵向间距 （x1,x4） 和横向间距 （y1,y4） ， 测量他车 2、 3 的纵向速度 （Vx1, Vx4） 和 横向速度 （Vy1, Vy4） 。 0045 然后， 横向控制装置 100 基于横向偏移量和预览偏移量的相差值 （n- n ） 决定 他车 2、 3 的优先顺序。 （步骤 S300） 此时， 可以将他车中的横向偏移量和预览偏移量的相差 值 （n- n ） 最大的某。
28、一个定为最优先顺序。 0046 然后， 横向控制装置100基于定为最优先顺序的他车2、 3的横向偏移量 （1, 2, 3, 4） ， 为自车 1 的车道保持控制而生成路径。 （S400） 并判断与生成的路径的相对应的 控制扭矩值是否超过临界值 （S410） ， 且控制扭矩值超过临界值， 则改变自车 1 的车速而重 新生成路径 (S420)。 0047 以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制 ； 尽管参照前述 实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解 ： 其依然可以对前述 各实施例所述的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换 ； 而这些修改 或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明 的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释， 而且在其同等范围内的所有技术方案应 都属于本发明的权利要求范围。 说 明 书 CN 103909927 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103909927 A 9 2/4 页 10 图 2 图 3图 4 说 明 书 附 图 CN 103909927 A 10 3/4 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103909927 A 11 4/4 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103909927 A 12 。