车道保持辅助装置及其控制方法与流程

车道保持辅助装置及其控制方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月24日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0183846的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种车道保持辅助(lane following assist，lfa)装置及其控制方法。


背景技术：

4.车道保持辅助(lfa)系统辅助车辆识别车道线并保持在车道中央行驶。lfa系统设定在目标路径上的与车辆速度成比例的目标前视距离，并计算到达根据设定的目标前视距离的点的目标旋转半径。如上所述，由于现有的lfa系统在计算目标前视距离时仅考虑车辆速度，因此无论车辆偏离目标路线的偏移程度如何，车辆都使用相同的前视距离，从而使进入角度增大。


技术实现要素：

5.本公开旨在解决现有技术中出现的上述问题，同时保持现有技术实现的优点。
6.本公开的一方面提供一种车道保持辅助装置及其控制方法，用于在设置目标前视距离时根据车辆速度和车辆偏离目标路线的偏移程度来改变目标前视距离，使得车辆可以始终以平滑的角度进入目标路线。
7.本公开要解决的技术问题不限于上述问题。本公开所属领域的普通技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
8.根据本公开的一方面，一种车道保持辅助装置可以包括：摄像机，捕捉车辆前方的图像；以及处理器，从摄像机接收前方图像。处理器可以从前方图像获取车道线信息，可以基于车道线信息计算车辆偏移，可以根据车辆偏移是否大于阈值来可变地设置目标前视距离，并且可以利用目标前视距离执行车道保持辅助控制。
9.处理器可以从前方图像识别车道的两条车道线并将车道中央设置为目标路线。
10.处理器可以计算目标路线与车辆中心的直线距离作为车辆偏移。
11.处理器可以利用车辆速度和预览时间计算目标前视距离。
12.处理器可以在车辆偏移大于阈值时计算车辆偏移和阈值之间的差，并且可以基于计算的差调整预览时间，以计算目标前视距离。
13.处理器可以在车辆偏移小于或等于阈值时保持预览时间，以计算目标前视距离。
14.处理器可以利用目标前视距离设置目标前视距离点，并且可以生成用于到达目标前视距离点的目标旋转路线。
15.根据本公开的另一方面，一种车道保持辅助装置的控制方法可以包括以下步骤：从利用摄像机获取的前方图像获取车道线信息；基于车道线信息计算车辆偏移；确定车辆
偏移是否大于阈值；根据车辆偏移是否大于阈值来可变地设置目标前视距离；以及利用目标前视距离执行车道保持辅助控制。
16.获取车道线信息的步骤可以包括以下步骤：从前方图像识别车道的两条车道线并将车道中央设置为目标路线。
17.计算车辆偏移的步骤可以包括以下步骤：计算目标路线和车辆中心的直线距离作为车辆偏移。
18.可变地设置目标前视距离的步骤可以包括以下步骤：利用车辆速度和预览时间计算目标前视距离。
19.可变地设置目标前视距离的步骤可以进一步包括以下步骤：在车辆偏移大于阈值时，计算车辆偏移和阈值之间的差；以及基于车辆偏移和阈值之间的差调整预览时间，以计算目标前视距离。
20.可变地设置目标前视距离的步骤可以进一步包括以下步骤：在车辆偏移小于或等于阈值时，保持预览时间，以计算目标前视距离。
21.执行车道保持辅助控制的步骤可以包括以下步骤：利用目标前视距离设置目标前视距离点；以及生成用于到达目标前视距离点的目标旋转路线。
附图说明
22.通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其它目的、特征和优点将更加明显：
23.图1是示出根据本公开实施例的车道保持辅助(lfa)装置的配置的框图；
24.图2是示出根据本公开实施例的lfa装置的控制方法的流程图；
25.图3是示出根据本公开实施例的lfa装置的控制示例的示图；
26.图4是示出根据本公开实施例的lfa装置的另一控制示例的示图；以及
27.图5是示出根据本公开实施例的用于执行lfa控制方法的计算系统的框图。
28.附图标记
29.100 lfa装置
30.110 摄像机
31.120 存储器
32.130 处理器
33.1000 计算系统
34.1100 处理器
35.1200 总线
36.1300 存储器
37.1400 用户界面输入装置
38.1500 用户界面输出装置
39.1600 存储装置
40.1700 网络接口
具体实施方式
41.在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些实施例。在给每幅图的组件添加附图标记时，应当注意的是，即使相同或等同的组件显示在其它图中，它们也由相同的附图标记表示。此外，在描述本公开的实施例时，省略了对公知的特征或功能的详细描述，以免不必要地混淆本公开的主旨。当本公开的组件、装置、元件等被描述为具有目的或执行操作、功能等时，该组件、装置或元件在本文中应被视为“被配置为”满足该目的或执行该操作或功能。
42.在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”等术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开，并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或次序。除非另有定义，否则本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在通用词典中定义的那些术语的术语应该被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义一致的含义。除非在本技术中明确定义为具有理想或过分形式化的含义，否则这些术语不应解释为具有理想或过分形式化的含义。
43.图1是示出根据本公开实施例的车道保持辅助(lfa)装置的配置的框图。
44.参照图1，lfa装置100可以包括摄像机110、存储器120和处理器130等。
45.摄像机110可以被装载到车辆中以捕捉车辆前方的图像。摄像机110可以包括诸如电荷耦合器件(ccd)图像传感器、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器、电荷启动器件(cpd)图像传感器和/或电荷注入器件(cid)图像传感器的传感器中的至少一种。摄像机110可以包括图像处理器，以对通过图像传感器获得的图像执行图像处理，例如噪声消除、色彩再现、文件压缩、图像质量调整和饱和度调整。
46.存储器120可以存储由摄像机110捕捉的前方图像。存储器120可以存储各种预定设置信息，例如阈值。存储器120可以存储目标前视距离计算逻辑和/或lfa控制逻辑等。存储器120可以是非暂时性存储介质，其存储由处理器130执行的指令。存储器120可以包括诸如闪存、硬盘、安全数字(sd)卡、随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、可擦除可编程rom(eprom)和/或寄存器的存储介质中的至少一种。
47.处理器130可以控制lfa装置100的整体操作。处理器130可以包括专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、中央处理单元(cpu)、微控制器和/或微处理器中的至少一种。
48.处理器130可以利用摄像机110获取车辆前方的图像。处理器130可以从车辆前方的图像中识别车辆正在行驶的车道，即车道的两条车道线。处理器130可以利用识别出的两条车道线沿着车道中央设置目标路线。
49.处理器130可以基于目标路线计算(估算)车辆偏移。车辆偏移可以是车辆偏离目标路线的程度，其可以是目标路线和车辆中心之间的直线距离。
50.处理器130可以基于车辆偏移|d
offset
|计算目标前视距离l。目标前视距离l可以表示为下面的等式1。
51.[等式1]
[0052]
l＝v
×
(ts k
×
max[(|d
offset
|-d
th
)，0])
[0053]
此处，v表示车辆速度，ts表示预览时间，k表示可变地控制预览时间的增益值，d
th
表示阈值。ts和k可以是调整参数，其可以基于测试结果预先设置为任意常数。可以利用速度传感器和/或全球定位系统(gps)等来获得车辆速度v。
[0054]
处理器130可以确定车辆偏移|d
offset
|是否大于阈值d
th
。处理器130可以根据车辆偏移|d
offset
|是否大于阈值d
th
来可变地设置目标前视距离点。
[0055]
当车辆偏移|d
offset
|大于阈值d
th
时，车辆的预览时间增加，处理器130可以增大目标前视距离。当车辆偏移|d
offset
|大于阈值d
th
时，增加的预览时间ts
′
可以是“ts k
×
(|d
offset
|-d
th
)”。此时，目标前视距离l
var
可以表示为下面的等式2。
[0056]
[等式2]
[0057]
l
var
＝v
×
(ts k
×
(|d
offset
|-d
th
))
[0058]
当车辆偏移|d
offset
|小于或等于阈值d
th
时，车辆的预览时间没有变化，处理器130可以保持车辆的目标前视距离。此时，目标前视距离l
var
可以表示为下面的等式3。
[0059]
[等式3]
[0060]
l＝v
×
(ts 0)
[0061]
换言之，当车辆偏移|d
offset
|小于或等于阈值d
th
时，因为预览时间没有变化，所以处理器130可以基于车辆速度计算目标前视距离。
[0062]
处理器130可以基于目标前视距离设置目标前视距离点。
[0063]
处理器130可以利用目标前视距离来执行车辆的lfa控制。处理器130可以生成车辆从当前位置到达目标前视距离点的目标旋转路线。换言之，处理器130可以规划路线以生成车辆到达目标前视距离点的平滑目标旋转半径。处理器130可以控制车辆的行为(例如，转向、加速、减速、制动等)，使得车辆可以沿着目标旋转路线(即，车辆到达目标前视距离点的进入路线)到达目标前视距离点。
[0064]
图2是示出根据本公开实施例的lfa装置的控制方法的流程图。
[0065]
在s110中，图1的处理器130可以利用图1的摄像机110获取车辆前方的车道线信息。处理器130可以处理由摄像机110获取的前方图像以识别车辆行驶的车道的两条车道线。处理器130可以沿着所识别的两条车道线的中央设置目标路线。
[0066]
在s120中，处理器130可以基于车道线信息计算车辆偏移。处理器130可以计算作为车辆偏离目标路线的程度的车辆偏移|d
offset
|。换言之，处理器130可以计算目标路线与车辆中心之间的直线距离。
[0067]
在s130中，处理器130可以确定车辆偏移|d
offset
|是否大于阈值d
th
。
[0068]
当车辆偏移|d
offset
|大于阈值d
th
(即，当|d
offset
|》d
th
时)，在s140中，处理器130可以计算车辆偏移|d
offset
|大于阈值d
th
的程度。处理器130可以计算车辆偏移|d
offset
|和阈值d
th
之间的差。
[0069]
在s150中，处理器130可以基于车辆偏移|d
offset
|大于阈值d
th
的程度来确定目标前视距离l。随着预览时间根据车辆偏移|d
offset
|和阈值d
th
之间的差增加，处理器130可以增大目标前视距离l。
[0070]
当车辆偏移|d
offset
|小于或等于阈值d
th
时，在s160中，处理器130可以基于车辆速度确定目标前视距离l。当车辆偏移|d
offset
|小于或等于阈值d
th
时，因为预览时间保持不变，所以处理器130可以以与现有技术相同的方式保持基于车辆速度计算的目标前视距离l。
[0071]
在s170中，处理器130可以基于在s150或s160中确定的目标前视距离l来执行lfa控制。处理器130可以执行lfa控制以生成车辆到达目标前视距离点的平滑目标旋转半径。
[0072]
图3是示出根据本公开实施例的lfa装置的控制示例的示图。
[0073]
图1的处理器130可以利用图1的摄像机110获取车辆前方的图像，并且可以从获取的图像识别车辆应该行驶的车道的两条车道线l1和l2。处理器130可以沿着两条车道线l1和l2的中央设置目标路线l
tar
。
[0074]
处理器130可以计算车辆偏移|d
offset
|，其是目标路线l
tar
和车辆中心cv之间的距离。当车辆偏移|d
offset
|小于或等于阈值时，保持先前的预览时间，因此处理器130可以基于车辆速度计算目标前视距离l
inv
。处理器130可以基于目标前视距离l
inv
设置目标路线l
tar
上的目标前视距离点p1。
[0075]
处理器130可以生成车辆到达目标前视距离点pl的目标旋转路线r
tarl
。此后，处理器130可以控制车辆沿着目标旋转路线r
tar1
的行为(例如，转向)。
[0076]
图4是示出根据本公开实施例的lfa装置的另一控制示例的示图。
[0077]
图1的处理器130可以利用图1的摄像机110获取车辆前方的图像，并且可以从获取的图像识别车辆应该行驶的车道的两条车道线l1和l2。处理器130可以沿着两条车道线l1和l2的中央设置目标路线l
tar
。
[0078]
处理器130可以计算车辆偏移|d
offset
|，其是目标路线l
tar
和车辆中心cv之间的距离。当车辆偏移|d
offset
|大于阈值时，处理器130可以计算车辆偏移|d
offset
|和阈值之间的差。处理器130可以基于车辆偏移|d
offset
|和阈值之间的差来调整预览时间。处理器130可以基于调整的预览时间和车辆速度计算目标前视距离l
var
。处理器130可以基于目标前视距离l
inv
在目标路线l
tar
上设置目标前视距离点p2。在本实施例中计算的目标前视距离l
var
可以比图3中所示的目标前视距离l
inv
增大得更多。
[0079]
处理器130可以生成车辆到达目标前视距离点p2的目标旋转路线r
tar2
。此后，处理器130可以控制车辆沿着目标旋转路线r
tar2
的行为(例如，转向)。
[0080]
图5是示出根据本公开实施例的用于执行lfa控制方法的计算系统的框图。
[0081]
参照图5，计算系统1000可以包括经由总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
[0082]
处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的半导体装置。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括只读存储器(rom)1310和随机存取存储器(ram)1320。
[0083]
因此，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的操作可以直接实施为由处理器1100执行的硬件、软件模块或硬件和软件模块的组合。软件模块可以驻留在诸如ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、可移除磁盘和cd-rom的存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)中。存储介质可以联接到处理器1100，并且处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以将信息记录在存储介质中。可选地，存储介质可以与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可以驻留在专用集成电路(asic)中。asic可以驻留在用户终端内。在另一种情况下，处理器1100和存储介质可以作为单独的组件驻留在用户终端中。
[0084]
根据本公开的实施例，车道保持辅助装置lfa可以在设置目标前视距离时，根据车辆速度和车辆偏离目标路线的偏移程度来增加预览时间，以改变目标前视距离，从而控制车辆的目标路线进入角度。通过控制这样的进入角度，车道保持辅助装置可以防止车辆进入目标路线时由于进入角度过大而导致的过冲，使得车辆可以以平滑的角度进入目标路线。
[0085]
在上文中，虽然已经参照若干实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此。在不脱离所附权利要求书中要求保护的本公开的思想和范围的情况下，本公开所属领域的普通技术人员可以对实施例进行各种修改和改变。因此，提供本公开的实施例以解释本公开的思想和范围，而不是限制本公开的思想和范围，从而本公开的思想和范围不受这些实施例的限制。本公开的范围应基于所附权利要求书进行解释，并且凡在与权利要求书等同的范围内的所有技术思想均应包含在本公开的范围内。