用于汽车的车道监控方法和车道监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监控汽车(1)车道的方法，具有至少下面的步骤：利用汽车(1)的摄像机(4)检测汽车(1)的车道(2b)(St1)；接收汽车(1)的行驶状态测量信号(S1，S2，S3，S7)(St2)；按照至少一个车道偏离判据(K0)评价汽车(1)的行驶状态(St3，St4)；根据按照车道偏离判据(K0)的评价产生车道偏离报警信号(S5)(St7)。在此规定，在满足车道偏离判据(K0)时检验，是否满足用于识别有意识的缩短轨迹过程的决定判据(K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7)(St5，St6)，并且在识别出有意识的缩短轨迹过程时不输出车道偏离报警信号(S5)(St6)。

【技术实现步骤摘要】
用于汽车的车道监控方法和车道监控系统
技术介绍
一种车道偏离报警系统(LDWLaneDepartureWarning)是一种驾驶员辅助功能，它在行驶期间检验，汽车是否保持目前的车道或者想倾向于偏离车道。为此一般由汽车的一个或多个摄像机检测车道的侧面边界线。DE19507957C1，DE19937489B4和US7400236B2示出这种车道监控系统，具有车道偏离报警功能。这些功能一般涉及评价向前对准的摄像机的图序。US7400236B2建议使用这种前置摄像机和附加的后置摄像机，用于从前面和后面检测侧面边界线。为了在实际偏离车道之前已经警示驾驶员，在一些LDW系统中求得与侧面的、标记车道的界线交叉的时间作为tLC(timetoline-crossing)并且与阈值比较。在低于这个阈值时给出LDW信号，例如在驾驶室中的显示装置上。但是这种警示信号对于驾驶员也可能是干扰的并且在动态行驶过程中使驾驶员分心，例如当驾驶员有意识地要偏离车道的时候。
技术实现思路
本专利技术的思想是，在偏离车道时检验，是否出现有意识地缩短汽车在弯道中的轨迹，它一般也称为“弯道抄近”。在清晰的车道中驾驶员有时不想完全沿着其车道的弯道行驶，而是可能抄近或缩短其车道的弯道变化。在这种情况下LDW信号的输出(车道偏离报警信号)可能是干扰的或者也可能是混乱的。太频繁地输出LDW信号也可能导致，驾驶员不关注或者完全停止这个功能，但是由此接着在无意识地偏离车道时例如由于疲劳也不再可能相应地警示驾驶员。为了区分有意识地缩短轨迹与无意识地偏离车道，有利地设置重要的决定判据。因此在满足这些判据时不输出LDW信号，尽管满足LDW判据(车道偏离判据)，检测可以识别，直接面临或者已经开始偏离车道。所述决定判据的目的有利地在于，确认或者说真实化，在汽车前面出现弯道并且驾驶员有意识地变换到另一车道上。由此有利地使用下面的决定判据：按照第一决定判据检验，按照地图数据和汽车在这个地图中的实际位置(Map-Matched-Position)在汽车前面是否出现弯道。为此有利地确认在弯道上在汽车前面的路段、例如在汽车前面20-100m行驶路段范围的弯道半径并且检验，弯道半径是否位于阈值以下和/或弯道的纵向延伸是否位于阈值以下。通过这个简单判据要排除汽车前面直的或相对略微弯曲的路段。第二决定判据评价汽车在地图或地图数据中的位置的品质或质量，即，汽车本身以及可能也包括汽车前面的行驶路段的地图匹配定位的品质或质量，尤其求得的弯道半径的推测的品质。如果达到这个品质或质量，则可以以足够的可靠性采用面前的弯道行驶。如果供使用的地图数据和全球定位原则上已经这样精确，使这种质量是自然而然的，则第二决定判据也可以视为固有准确的并且在这里不询问。必要时可能取而代之询问故障通知的输入。第三决定判据检验，驾驶员是否改变在另一车道上并且不完全偏离车道。因此在双车道的行车道中只能从一个车道变换到另一车道上，即，一般允许逆向车道。因此检验，缩短或已经越过的相邻车道的界线是否是位于弯道内部的界线。而在交叉/越过外部的行车道界线时可以排除，有意识地缩短轨迹的过程。第三决定判据原则上可以由摄像机信号或地图数据求得，在双车道的行车道和右行驶交通中也由横向加速度的方向或摇摆率的符号求得。第四决定判据检验，驾驶员是否主动转向。这基于这种思想，只允许有意识地缩短轨迹(弯道抄近)，而不是由于驾驶员的漫不经心或者可能减少的注意力或者困倦而缩短轨迹。驾驶员的主动转向一方面可以由汽车的行驶动态测量信号检验，尤其由转向角信号，如果汽车具有转向角传感器的时候。为此检验，转向角是否位于阈值以上。附加或备选地例如也可以接收横向加速度传感器的横向加速度作为测量信号，因为弯道行驶或转向楔入相应地导致离心力，相应地测量它。附加或备选地对于横向加速度也可以引用摇摆率传感器，因此它测量摇摆率或者围绕立轴的旋转。如果不出现这种信号，例如也可以补充地通过摄像机信号引用汽车速度，用于评价由此求得的汽车轨迹，是否出现主动转向。补充地能够实现其它决定判据，因此例如在存在距离传感器或用于检测汽车前面范围的传感器的时候可以检验，汽车在越过弯道以后进入的逆向行车道上是否存在交通参与者或干扰的障碍物，并且在这种情况下输出LDW信号作为警示。附加或备选地一般也可以引用行驶动态特性或行驶特性，尤其车轮在地面上的摩擦或粘附；因此在太差的行驶特性时，其中例如通过快速地转向楔入或制动难以在自身的车道上突然倒驶，必要时取消不输出或抑制输出LDW信号，并由此在识别离开轨迹时总是输出LDW信号。作为其它决定判据可以规定，由地图数据检验，在汽车前面例如100m的路段范围里面是否存在十字路口，在这种情况下不允许缩短轨迹，即，LDW信号作为警示输出。因此决定判据用于抑制输出LDW信号，尽管满足LDW判据。作为摄像机尤其可以仅仅使用倒车摄像机，由其摄像机信号可以识别车道的侧面界线并由此、尤其通过预测侧面界线向前的后面的变化例如利用卡尔曼滤波器识别汽车在车道中的自身位置。由这些摄像机信号与导航数据一起、即通过全球定位系统确定的自身位置与地图数据一起可以推断汽车前面的行车道。因此按照本专利技术的LDW系统有利地具有一控制装置和一摄像机、例如一倒车摄像机，具有用于预测向前的车道变化的措施以及例如用于显示LDW信号的显示装置。在此控制装置追溯到汽车的行驶动态信号，例如通过汽车自身的CAN总线，以及有利地追溯到导航信号。车道偏离报警信号或LDW信号可以作为纯警示信号在用于驾驶员的显示装置上输出和/或在自动的轨迹保持系统的功能中也作为用于行驶动态干预、例如转向干预和/或非对称的制动干预的控制信号输出。因此按照本专利技术在这种按照至少一个车道偏离判据已经给出汽车行驶状态评价的情况下，出现重要的汽车特性，据此完全或部分地或者已经开始离开汽车弯道，执行附加的检验，是否出现重要的决定判据，据此不输出车道偏离报警信号(LDW信号)。这个不输出原则上可以理解为抑制输出车道偏离报警信号。此外附加地检验至少一个决定判据也可以理解为顶置的总的车道偏离判据的一部分，或者说形成总的车道偏离判据的一部分，由此在这种情况下或者说在这个设计中总的车道偏离判据包括车道偏离判据并且还包括至少一个决定判据作为解除的(负面的)条件，据此在满足至少一个决定判据时不满足总的车道偏离判据。附图说明图1示出在执行按照本专利技术的方法时在行车道上的行驶区，图2以放大图示出图1中的汽车，图3示出按照本专利技术方法的流程图。具体实施方式一汽车1在具有两个车道2a，2b的行车道2上行驶，因此按照在这里给定的右行驶规则汽车1在右边的车道b上行驶。车道2a，2b通过行车道界线3a，3b，3c限制，其中3a和3c是位于外部的行车道界线，2b是用于分开两个车道2a，2b的位于内部的行车道界线。如图1所示，界线3b可以不同的构成，例如虚线或中断，或者也可以对应于外部的行车道界线2a和3c。汽车1在行驶方向F上以速度v(t)、横向加速度q和摇摆率ω(t)以及转向楔入角。行驶方向F对应于行驶速度v(t)的方向，因此在这里F和v通过同一箭头给出，并且在按照规定行驶时与轨迹方向M一致，它通过行车道界线3b，3c确定。汽车1具有倒车摄像机4，它固定在汽车1尾部5上并且检测汽车1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控汽车(1)车道的方法，具有至少下面的步骤：利用汽车(1)的摄像机(4)检测汽车(1)的车道(2b)(St1)，接收汽车(1)的行驶状态测量信号(S1，S2，S3，S7)(St2)，按照至少一个车道偏离判据(K0)评价汽车(1)的行驶状态(St3，St4)，根据按照所述车道偏离判据(K0)的评价产生车道偏离报警信号(S5)(St7)，其特征在于，在满足所述车道偏离判据(K0)时检验，是否满足用于识别有意识地缩短轨迹过程的决定判据(K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7)(St5，St6)，并且在识别出有意识的缩短轨迹过程时不输出车道偏离报警信号(S5)(St6)。

【技术特征摘要】
2011.08.31 DE 102011081892.81.一种用于监控汽车(1)车道的方法，具有至少下面的步骤：利用汽车(1)的摄像机(4)检测汽车(1)的车道(2b)，接收汽车(1)的行驶状态测量信号(S1，S2，S3，S7)，按照至少一个车道偏离判据(K0)评价汽车(1)的行驶状态，根据按照所述车道偏离判据(K0)的评价产生车道偏离报警信号，其中，在满足所述车道偏离判据(K0)时检验，是否满足用于识别有意识地缩短轨迹过程的决定判据(K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7)，并且在识别出有意识的轨迹缩短过程时不输出车道偏离报警信号，其特征在于，所述摄像机(4)是倒车摄像机(4)，用于检测汽车(1)后面的检测范围(6)，由该摄像机(4)的摄像机信号(S4)求得或推测汽车(1)后面的限界自身车道的行车道界线(3b，3c)的变化，并且通过外推和/或预测求得或推测汽车(1)前面的车道的变化。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用卡尔曼滤波器实现通过外推和/或预测进行的所述求得或推测。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了识别有意识的轨迹缩短过程，满足至少一个下面的决定判据：第一决定判据(K1)，据此车道(2b)在汽车(1)前面具有弯道，第二决定判据(K2)，据此使推测的由位置确定系统(GPS)和地图数据得到的汽车(1)位置确定的品质或质量位于一阈值以上，第三决定判据(K3)，据此实现在按照车道偏离判据(K0)的评价中识别的、可能或接着完全或部分进行的越过行车道界线(3b，3c)到行车道(2)的另一车道(2a)，第四决定判据(K4)，据此识别驾驶员的主动转向。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当满足第一、第二、第三和第四决定判据(K1，K2，K3，K4)时，识别出有意识的轨迹缩短过程。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在第三决定判据(K3)和一个具有两个车道(2a，2b)的行车道(2)时检验，由汽车可能或紧接着完全或部分要越过的界线是否是位于弯道内部的界线(3b)。6.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，由汽车(1)的行驶状态测量信号(S1，S2，S3，S7)识别驾驶员的主动转向。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，为了识别主动转向使用一个或多个下列的行驶状态测量信号：转向角信号(S7)，它显示在阈值以上的转向楔入，横向加速信号(S3)，它显示在阈值以上的横向加速度或离心力，摇摆率信号(S2)，它显示汽车(1)的在阈值以上的摇摆率，行驶速度信号(S1)与摄像机信号(S4)组合，由它们可以导出弯道行驶。8.如权利要求3或4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·念，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：