[发明专利]用于自动化车辆的车道保持系统

说明书

技术领域

本公开总地涉及用于自动化车辆的车道保持系统，并且更具体地涉及在相机未检测到车道标记时使用历史性车辆运动信息来操作自动化车辆。

背景技术

已知使用相机来检测道路的特征(诸如车道标记和路缘)以操作(例如转向)自动化车辆。然而，在一些实例中，这些特征可能是不一致的、减弱的或以其他方式不可检测的。在没有车道标记的情况中，许多系统简单地解除控制并将控制还给车辆操作者，即使车道标记可能只是暂时不能被相机检测到。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种适于在自动化车辆上使用的车道保持系统。该系统包括相机、惯性测量单元和控制器。相机被配置成检测车辆所行驶的道路的车道标记。惯性测量单元被配置成确定车辆的相对运动。控制器与相机及惯性测量单元通信。在检测到车道标记时，控制器被配置成：基于车道标记确定车辆相对于道路的中心线的最后位置(last-position)，基于该最后位置确定用于将车辆向道路的中心线转向的当前向量，以及确定偏移向量，该偏移向量指示车辆相对于道路的中心线的运动。在未检测到车道标记时，控制器被配置成：基于来自惯性测量单元的信息确定相对于最后位置的偏移位置，基于最后位置和偏移向量确定用于将车辆从偏移位置向道路的中心线转向的校正向量，以及根据该校正向量将车辆转向。

在另一个实施例中，提供了一种用于控制自动化车辆的方法。该方法包括从相机接收视频信号的步骤。该方法还包括从惯性测量单元接收位置信号的步骤。该方法还包括由控制器基于该视频信号检测车道标记的步骤。该方法还包括基于车道标记确定相对于道路的中心线的最后位置的步骤。该方法还包括基于道路的中心线确定当前向量的步骤。该方法还包括基于位置信号确定偏移向量的步骤，该偏移向量指示车辆相对于中心线的运动。该方法还包括在检测到车道标记时以自动模式根据当前向量将车辆转向的步骤。该方法还包括基于位置信号确定相对于最后位置的偏移位置的步骤。该方法还包括基于最后位置和偏移向量确定用于将车辆从偏移位置向道路的中心线转向的校正向量的步骤。该方法还包括在未检测到车道标记时以自动模式根据校正向量将车辆转向的步骤。该方法还包括在未检测到车道标记时且在达到时间阈值之后以手动模式将车辆转向的步骤。

在阅读优选实施例的下列详细描述后，进一步的特征和优势将更清楚地呈现，该优选实施例仅作为非限制性的示例且参照附图而给出。

附图说明

现在将参考附图借助示例来描述本发明，在附图中：

图1是根据一个实施例的车道保持系统的示图；

图2a和2b是根据一个实施例的装备有图1的系统的车辆在道路上的运动的图示；

图3a和3b是根据一个实施例的装备有图1的系统的车辆在道路上的运动的图示；以及

图4是根据一个实施例的操作图1的系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了适于在自动化车辆(下文称为车辆12)上的使用的车道保持系统10(下文称为系统10)的非限制性示例。通常，系统10配置为以自动模式14操作(即驾驶)车辆12，由此车辆12的操作者16与乘客相差不多。即，操作者16未实质上涉及车辆12的转向18或对加速器20和制动器22的操作。构想车辆12也可以以手动模式24操作，其中操作者16对操作车辆控制26完全负责，或者以部分模式(未示出)操作，其中对车辆的控制由操作者16和系统10的控制器28共享。

控制器28可包括诸如微处理器之类的处理器(未具体示出)或其它控制电路，例如模拟和/或数字控制电路，包括本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器28可包括存储器30，包括非易失性存储器，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，用以存储一个或多个例程、阈值和捕捉的数据。如本文中所描述，可通过处理器执行一个或多个例程以基于由控制器28接收的信号执行用于操作车辆12的步骤。

系统10包括相机32，相机32用于捕捉车辆12所行驶的道路36的图像34。如本领域技术人员将认识到的，适于在车辆12上使用的相机32的示例是可购得的，其中一个是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(Micron Technology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机32可安装在车辆12的前部，或安装在车辆12的内部中适于相机32穿过车辆12的挡风玻璃观察车辆12周围的区域的位置处。相机32优选地是视频类型的相机或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路36和周围区域的图像的相机。