CN109774711A - 可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法。可权重调变车道模型的车辆横向控制***包含摄影机、影像处理装置、控制器及转向装置，其中摄影机朝向车辆的前方摄影并输出车前画面数据。影像处理装置接收并分析车前画面数据以得到车道特征点，然后依据车道特征点与预视权重建立车道拟合曲线。控制器包含车辆动态参数及预视距离，预视权重根据预视距离的改变而变化。控制器依据车道拟合曲线及车辆动态参数计算产生转向控制力权重。转向装置依据转向控制力权重控制车辆的转向。借此，透过预视权重以及转向控制力权重调节转向装置介入的控制力大小，能平顺地切换控制力。

Description

可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法

技术领域

本发明是关于一种车辆横向控制***及其方法，特别是关于一种可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法。

背景技术

车道线跟踪控制***是利用从摄像头传感器获得的图像信息检测车道线，并根据车道线检测结果防止车辆偏离车道线的车辆控制***，亦可称为车辆横向控制***。一般车道线跟踪控制***是使转向控制装置发生辅助转向力矩而控制转向，从而控制车辆在行驶中不偏离车道线。此外，车道线跟踪控制***还开发出一种控制车辆转向而使车辆跟踪道路中心行驶，以实施车道线跟踪控制的道路中心跟踪控制***。

目前有许多车辆横向控制***被提出，但传统的车辆横向控制***是根据驾驶员的驾驶倾向设定车辆需要跟踪的基准与跟踪位置，因此道路或者驾驶员的状态对其产生较大影响。当车辆偏离基准跟踪位置时，为了跟踪基准跟踪位置，***会突然施加控制而容易给驾驶员造成不适感。再者，传统的车辆横向控制***利用均等权重的车道模型来计算横向误差，在车道曲线拟合的过程中，往往容易发生横向误差以及不准确的现象，而且此现象会造成车辆横向控制***有误判的状况。此外，在已知技术中，切换转向控制力的过程容易发生突发控制力的产生、突发控制力所造成的不安全情况以及影响驾驶操控感受的问题。

由此可知，目前市场上缺乏一种可增加人机切换转向控制力的平顺性、安全性及稳定度的可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法，故相关业者均在寻求其解决之道。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可权重调变车道模型的车辆横向控制***及其方法，其车道特征点可根据控制器中所需的预视距离进行权重调整，再进行曲线拟合得到较精准的车道模型。此外，透过多重考量的转向控制力权重来调节转向装置介入的控制力大小，能依据需求作弹性地调整与规划，且可平顺地切换控制力，进而提高切换控制权的安全性并大幅降低突发控制力对驾驶的不良影响及不舒服的感受。另外，在预视权重与转向控制力权重的交互调控下，***能平顺地切换转向控制力，以解决已知技术中切换转向控制力的过程容易发生突发控制力的产生、突发控制力所造成的不安全情况以及影响驾驶操控感受的问题。

依据本发明的结构态样的一实施方式提供一种可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其用以控制一车辆。此可权重调变车道模型的车辆横向控制***包含摄影机、影像处理装置、控制器以及转向装置，其中摄影机设于车辆上，且摄影机朝向车辆的前方摄影并输出一车前画面数据。而影像处理装置信号连接摄影机，影像处理装置接收并分析车前画面数据以得到多个车道特征点，且影像处理装置依据车道特征点与预视权重建立一车道拟合曲线。此外，控制器信号连接影像处理装置并包含多个车辆动态参数及一预视距离，而预视权重根据预视距离的改变而变化。控制器依据车道拟合曲线及车辆动态参数计算产生一转向控制力权重。至于转向装置则信号连接控制器且设于车辆上，转向装置依据转向控制力权重控制车辆的转向。

借此，本发明的可权重调变车道模型的车辆横向控制***透过多重考量的转向控制力权重来调节转向装置介入的控制力大小，能依据需求作弹性地调整与规划，且可平顺地切换控制力，进而提高切换控制权的安全性并大幅降低突发控制力对驾驶的不良影响及不舒服的感受。

前述实施方式的其他实施例如下：前述控制器的转向控制力权重可为一横向偏移权重值，而车辆与车道拟合曲线相隔一横向偏移距离，横向偏移权重值随着横向偏移距离增加而递增。再者，前述控制器的转向控制力权重可为一预估超过车道线时间权重值，且控制器依据车速、加速度及偏航角速度运算求得一超过车道线时间。当超过车道线时间小于等于一预设时间时，预估超过车道线时间权重值等于1。反之，当超过车道线时间大于预设时间时，预估超过车道线时间权重值随着超过车道线时间增加而递减。此外，前述控制器的转向控制力权重可依据一横向偏移权重值与一预估超过车道线时间权重值的最大值决定。另外，前述控制器的转向控制力权重可包含横向偏移权重值、第一百分比参数、预估超过车道线时间权重值及第二百分比参数。转向控制力权重等于横向偏移权重值乘以第一百分比参数减去预估超过车道线时间权重值乘以第二百分比参数。第一百分比参数与第二百分比参数的总合为100％。再者，前述转向装置可包含电流控制机构、驱动机构以及转向机构，其中电流控制机构提供一驱动电流，此电流控制机构依据转向控制力权重调控驱动电流的大小。驱动机构电性连接电流控制机构且受驱动电流控制。转向机构受驱动机构连结带动，此转向机构依据驱动电流控制车辆的转向。此外，前述驱动电流可随着转向控制力权重增加而变大，且驱动电流随着转向控制力权重减少而变小。另外，前述车辆动态参数可包含车速、加速度、偏航角速度、转角及驾驶扭矩。再者，前述预视距离内的预视权重可大于预视距离外的预视权重。

依据本发明的方法态样的一实施方式提供一种可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其用以控制车辆，此可权重调变车道模型的车辆横向控制方法包含车前画面撷取步骤、影像处理步骤、控制力权重产生步骤以及车辆转向控制步骤。其中车前画面撷取步骤是提供一摄影机朝向车辆的前方摄影并输出一车前画面数据。影像处理步骤是提供一影像处理装置接收并分析车前画面数据以得到多个车道特征点，且依据这些车道特征点与一预视权重建立一车道拟合曲线。此外，控制力权重产生步骤是提供一控制器依据车道拟合曲线及多个车辆动态参数计算产生一转向控制力权重。控制器包含一预视距离，而预视权重根据预视距离的改变而变化。而车辆转向控制步骤是提供一转向装置依据转向控制力权重控制车辆的转向。

借此，本发明的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法可依据转向控制力权重对驱动电流作适应性的调变，不但能让转向控制力平顺地切换，还可提高切换过程的安全性与舒适度。

前述实施方式的其他实施例如下：前述控制力权重产生步骤中，控制器的转向控制力权重为一横向偏移权重值。车辆与车道拟合曲线相隔一横向偏移距离，横向偏移权重值随着横向偏移距离增加而递增。此外，在前述控制力权重产生步骤中，控制器的转向控制力权重可为一预估超过车道线时间权重值，且控制器依据车速、加速度及偏航角速度运算求得一超过车道线时间。当超过车道线时间小于等于一预设时间时，预估超过车道线时间权重值等于1。反之，当超过车道线时间大于预设时间时，预估超过车道线时间权重值随着超过车道线时间增加而递减。再者，在前述控制力权重产生步骤中，控制器的转向控制力权重可依据一横向偏移权重值与一预估超过车道线时间权重值的最大值决定。另外，在前述控制力权重产生步骤中，控制器的转向控制力权重包含一横向偏移权重值、一第一百分比参数、一预估超过车道线时间权重值及一第二百分比参数，且转向控制力权重等于横向偏移权重值乘以第一百分比参数减去预估超过车道线时间权重值乘以第二百分比参数。其中第一百分比参数与第二百分比参数的总合为100％。此外，前述车辆转向控制步骤可包含电流控制子步骤、驱动子步骤以及转向子步骤，其中电流控制子步骤是提供一电流控制机构依据转向控制力权重调控一驱动电流的大小。而驱动子步骤是利用驱动电流控制一驱动机构。至于转向子步骤则提供一个受驱动机构连结带动的转向机构依据驱动电流控制车辆的转向。另外，在前述车辆转向控制步骤中，驱动电流随着转向控制力权重增加而变大，且驱动电流随着转向控制力权重减少而变小。再者，在前述控制力权重产生步骤中，预视距离内的预视权重大于预视距离外的预视权重。

附图说明

图1是绘示本发明一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制***的示意图；

图2是绘示图1的可权重调变车道模型的车辆横向控制***的外观示意图；

图3是绘示本发明的预视距离对应车道模型的示意图；

图4是绘示已知与本发明的车道拟合曲线的示意图；

图5A是绘示本发明第一实施例的预视权重的示意图；

图5B是绘示本发明第二实施例的预视权重的示意图；

图6是绘示图1的转向装置的示意图；

图7是绘示图6的转向控制力权重的横向偏移权重值的示意图；

图8是绘示图6的转向控制力权重的预估超过车道线时间权重值的示意图；

图9是绘示本发明一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法的流程示意图；

图10是绘示本发明另一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的多个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。

请一并参阅第1至8图，图1是绘示本发明一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制***100的示意图。图2是绘示图1的可权重调变车道模型的车辆横向控制***100的外观示意图。图3是绘示本发明的预视距离D对应车道模型的示意图。图4是绘示已知与本发明的车道拟合曲线y的示意图。图5A是绘示本发明第一实施例的预视权重w_image(x_i)的示意图。图5B是绘示本发明第二实施例的预视权重w_image(x_i)的示意图。图6是绘示图1的转向装置500的示意图。图7是绘示图6的转向控制力权重W_R的横向偏移权重值W1的示意图。图8是绘示图6的转向控制力权重W_R的预估超过车道线时间权重值W2的示意图。如图所示，本发明的可权重调变车道模型的车辆横向控制***100用以控制一车辆110，且此可权重调变车道模型的车辆横向控制***100包含摄影机200、影像处理装置300、控制器400以及转向装置500。

摄影机200设于车辆110上，且摄影机200朝向车辆110的前方摄影并输出一车前画面数据210。此车前画面数据210可为二维或三维影像，端看摄影机200的功能。摄影机200所输出的车前画面数据210用以提供给影像处理装置300作后续运算处理。

影像处理装置300信号连接摄影机200，影像处理装置300接收并分析车前画面数据210以得到多个车道特征点310，且影像处理装置300依据车道特征点310与预视权重w_image(x_i)建立一车道拟合曲线y。详细地说，影像处理装置300包含车道特征点辨识单元320、车道特征点权重调整单元330以及曲线拟合单元340。其中车道特征点辨识单元320电性连接摄影机200并接收分析车前画面数据210以得到多个车道特征点310。车道特征点310对应车前画面数据210中的车道线并用以建构车辆110的车道模型，而且车道特征点310是由座标信息(x_i,y_i)表示之，其中参数x_i、y_i分别代表车道线对应X轴、Y轴方向的座标位置，参数i代表1至n的正整数。此外，车道特征点权重调整单元330信号连接车道特征点辨识单元320与控制器400，且车道特征点权重调整单元330接收车道特征点310的座标信息(x_i,y_i)以及预视距离D并运算求得预视权重w_image(x_i)。预视权重w_image(x_i)代表车道模型的权重，亦即代表车道特征点310的权重。预视权重w_image(x_i)会根据参数x_i的不同而改变。下列举两个例子来说明，第一个实施例的预视权重w_image(x_i)可利用式子(1)表示：

其中a与b为自订参数，a可调整预视权重w_image(x_i)波形的坡度，b代表预视权重w_image(x_i)为0.5的距离参数x_i，且b大于预视距离D。上述第一个实施例的预视距离D可等于15m，a可设定为1，b可设定为22，此预视权重w_image(x_i)如图5A所示。由图5A可知，预视距离D内的预视权重w_image(x_i)大于预视距离D外的预视权重w_image(x_i)。另外，第二个实施例的预视权重w_image(x_i)可利用式子(2)表示：

其中c与d为自订参数，c可调整预视权重w_image(x_i)波形的宽度，d可调整预视权重w_image(x_i)波形的坡度。上述第二个实施例的预视距离D可等于15m，c可设定为8，d可设定为4，此预视权重w_image(x_i)如图5B所示。另外，曲线拟合单元340信号连接车道特征点权重调整单元330并接收车道特征点310的座标信息(x_i,y_i)以及预视权重w_image(x_i)。曲线拟合单元340会将每一个车道特征点310的座标信息(x_i,y_i)乘上预视权重w_image(x_i)，并透过加权最小平方法拟合出车道拟合曲线y。其中车道拟合曲线y的拟合运算过程可利用式子(3)～(6)表示：

[p q r]T＝[FT W F]-1FT W Y (5)；

透过式子(3)～(6)并根据加权最小平方法可求得参数p、q、r。最后，曲线拟合单元340可运算得到并输出车道拟合曲线y＝p+qx+rx²。当然，车道拟合曲线y不限定在二阶方程式，也可应用在三阶以上的方程式。借此，本发明利用影像处理装置300结合控制器400，并透过控制所需的预视距离D的位置点赋予车道特征点310较大的权重值，以进行精准的车道模型计算，可大幅提升***控制的效果以及车道拟合曲线y的精确度。

控制器400信号连接影像处理装置300并包含多个车辆动态参数410及预视距离D，而预视权重w_image(x_i)根据预视距离D的改变而变化。控制器400依据车道拟合曲线y及车辆动态参数410计算产生一转向控制力权重W_R，如图6、图7、图8所示。详细地说，控制器400包含预视距离计算单元420、侧向位移补偿单元430、启停条件计算单元440以及转向控制力权重计算单元450。其中预视距离计算单元420会先通过车辆110的车辆动态参数410(例如：车速、方向盘的转向角度)以及预视时间T_F计算出预视距离D。预视时间T_F的设定须大于控制***的延迟时间，例如：相机的影像处理时所造成的时间延迟或者控制命令到实际反应的时间延迟。预视距离D等于车速乘以预视时间T_F。若车速越快，则预视距离D会越长。但如果方向盘的转向角度较大时，***会调小预视时间T_F，预视距离D会较短。预视距离D可以是一个或多个限定范围，或者单个或多个数值。然后此预视距离D会传送至影像处理装置300，且影像处理装置300会利用式子(1)或(2)运算出对应的预视权重w_image(x_i)，接着对每一个车道特征点310的座标信息(x_i,y_i)乘上预视权重w_image(x_i)，并透过加权最小平方法拟合出车道拟合曲线y。借此，本发明透过预视距离D与对应的预视权重w_image(x_i)计算车道模型，可得到精准且较为适用的车道拟合曲线y，以供后续转向控制力的调整使用，进而能够平顺地切换转向控制力并提高切换控制权的安全性。此外，侧向位移补偿单元430信号连接预视距离计算单元420与曲线拟合单元340，并接收来自曲线拟合单元340的车道拟合曲线y以及预视距离计算单元420的预视距离D。在预视距离D之内，侧向位移补偿单元430透过车道拟合曲线y运算产生转向角θ以提供给转向装置500使用。再者，启停条件计算单元440信号连接曲线拟合单元340与转向装置500并接收车辆动态参数410，启停条件计算单元440依据车辆动态参数410以及车道拟合曲线y计算产生启停信号442，此启停信号442会传送至转向装置500，用以决定转向装置500为启动状态(由***控制；turn on)或停止状态(由驾驶控制；turnoff)。此外，转向控制力权重计算单元450信号连接曲线拟合单元340与转向装置500并接收车辆动态参数410，且转向控制力权重计算单元450依据车道拟合曲线y及车辆动态参数410计算产生一转向控制力权重W_R。

举例来说，请一并参阅图6及图7，第一个实施例的转向控制力权重W_R为一横向偏移权重值W1，车辆110与车道拟合曲线y相隔一横向偏移距离y_offset，横向偏移权重值W1随着横向偏移距离y_offset增加而递增。也就是说，当***估测车辆110离车道拟合曲线y较远时(即横向偏移距离y_offset较小时)，转向控制力权重计算单元450会提供较小的转向控制力权重W_R(即较小的横向偏移权重值W1)，让驾驶主导转向并可手动调整转向装置500；当***估测车辆110离车道拟合曲线y较近时(即横向偏移距离y_offset较大时)，转向控制力权重计算单元450会提供较大的转向控制力权重W_R(即较大的横向偏移权重值W1)，使***能主导控制转向并自动调整转向装置500，进而让车辆110回到车道中央。另外值得一提的是，若驾驶是主动要离开车道，此时启停条件计算单元440会依据车辆动态参数410的驾驶扭矩以及车道拟合曲线y计算产生启停信号442，此启停信号442为0以决定转向装置500为停止状态(由驾驶控制转向；turn off)。相反地，若驾驶没有要离开车道，此时启停条件计算单元440会依据车辆动态参数410的驾驶扭矩以及车道拟合曲线y计算产生启停信号442，此启停信号442为1以决定转向装置500为启动状态(由***控制转向；turn on)。

请一并参阅图6及图8，第二个实施例的转向控制力权重W_R为一预估超过车道线时间权重值W2，且控制器400依据车速、加速度及偏航角速度(yaw rate)运算求得一超过车道线时间T，此超过车道线时间T代表***预估车辆110会超过车道拟合曲线y的时间。当超过车道线时间T小于等于一预设时间T1时，预估超过车道线时间权重值W2等于1。当超过车道线时间T大于预设时间T1时，预估超过车道线时间权重值W2随着超过车道线时间T增加而递减。换句话说，当***预估车辆110会在短时间内超过车道拟合曲线y时，转向控制力权重计算单元450会提供较大的转向控制力权重W_R(即较大的预估超过车道线时间权重值W2)，使***能主导控制转向并自动调整转向装置500；当***预估车辆110在一定时间之后才会超过车道拟合曲线y时，转向控制力权重计算单元450会提供较小的转向控制力权重W_R(即较小的预估超过车道线时间权重值W2)，让转向的主导权还给驾驶，使驾驶能手动调整转向装置500。

请一并参阅图6、图7及图8，第三个实施例的转向控制力权重W_R是依据横向偏移权重值W1与预估超过车道线时间权重值W2的最大值决定，亦即转向控制力权重W_R＝max(W1,W2)。也就是说，转向控制力权重W_R为横向偏移权重值W1与预估超过车道线时间权重值W2的交互作用，而且***会同时考量横向偏移距离y_offset与超过车道线时间T的状况，只要任一个达到条件而使权重值增加，***即会调整转向控制力的权重。此外，横向偏移权重值W1可以不随车速改变开口大小，亦即图7的横向偏移权重值W1的形状不会随车速而改变。而预估超过车道线时间权重值W2则需考量车辆110的速度、加速度及偏航角速度。借此，本发明利用多重考量的转向控制力权重W_R来调节转向装置500介入的控制力大小，能平顺地切换控制力。

请一并参阅图6、图7及图8，第四个实施例的转向控制力权重W_R包含横向偏移权重值W1、第一百分比参数e、预估超过车道线时间权重值W2以及第二百分比参数f。转向控制力权重W_R等于横向偏移权重值W1乘以第一百分比参数e减去预估超过车道线时间权重值W2乘以第二百分比参数f，其中第一百分比参数e与第二百分比参数f的总合为100％，亦即W_R＝W1×e+W2×f且f＝1-e。第一百分比参数e与第二百分比参数f为可调参数，可视需求定之。借此，本发明透过多重考量的转向控制力权重W_R来调节转向装置500介入的控制力大小，能依据需求作弹性地调整与规划，且可平顺地切换控制力，进而提高切换控制权的安全性并大幅降低突发控制力对驾驶的不良影响及不舒服的感受。

转向装置500则信号连接控制器400且设于车辆110上，转向装置500依据转向控制力权重W_R控制车辆110的转向。详细地说，转向装置500包含角度控制单元510、速度控制单元520、权重运算单元530、转向控制力决定单元540、电流控制机构550、驱动机构560以及转向机构570。其中角度控制单元510信号连接速度控制单元520与侧向位移补偿单元430，角度控制单元510接收来自侧向位移补偿单元430的转向角θ，且角度控制单元510与速度控制单元520用以运算产生转向所需的电流命令522。再者，权重运算单元530信号连接速度控制单元520与转向控制力权重计算单元450，且权重运算单元530是将转向控制力权重W_R与电流命令522相乘而输出一电流权重参数。转向控制力决定单元540信号连接权重运算单元530并接收电流权重参数与电动辅助转向参数EPS_i，转向控制力决定单元540会依据电动辅助转向参数EPS_i与电流权重参数决定施予驱动机构560的电流大小，以整合调节电动辅助转向(electric power steering；EPS)介入的控制力大小。此外，电流控制机构550信号连接转向控制力决定单元540并提供一驱动电流552，电流控制机构550依据转向控制力权重W_R调控驱动电流552的大小。驱动电流552随着转向控制力权重W_R增加而变大，且驱动电流552随着转向控制力权重W_R减少而变小。另外，驱动机构560电性连接电流控制机构550且受驱动电流552控制，本实施例的驱动机构560为一电动马达。转向机构570受驱动机构560连结带动，转向机构570通过驱动机构560依据驱动电流552控制车辆110的转向。本实施例的转向机构570包含方向盘、减速机、齿轮、传动轴、轮胎等，由于其为已知技术，故结构细节不再赘述。借此，本发明的转向装置500结合电动辅助转向，并依据电动辅助转向参数EPS_i与电流权重参数决定施予驱动机构560的电流大小，以整合调节电动辅助转向介入的控制力，进而增加切换控制力的平顺度。

请一并参阅图1及图9，图9是绘示本发明一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法600的流程示意图。如图所示，此可权重调变车道模型的车辆横向控制方法600包含车前画面撷取步骤S12、影像处理步骤S14、控制力权重产生步骤S16以及车辆转向控制步骤S18。

车前画面撷取步骤S12是提供一摄影机200朝向车辆110的前方摄影并输出车前画面数据210。

影像处理步骤S14是提供一影像处理装置300接收并分析车前画面数据210以得到多个车道特征点310，且依据这些车道特征点310与预视权重w_image(x_i)建立车道拟合曲线y。预视权重w_image(x_i)的实施例可参见前述的式子(1)与(2)。而车道拟合曲线y的拟合运算过程可参见前述的式子(3)～(6)。

控制力权重产生步骤S16是提供一控制器400依据车道拟合曲线y及多个车辆动态参数410计算产生一转向控制力权重W_R。控制器400包含预视距离D，预视权重w_image(x_i)根据预视距离D的改变而变化，如第5A与5B图所示。其中图5A可知，预视距离D内的预视权重w_image(x_i)大于预视距离D外的预视权重w_image(x_i)。再者，转向控制力权重W_R可参阅图7及图8，其可为横向偏移权重值W1、预估超过车道线时间权重值W2或两者的交互作用。以下举四个实施例加以说明，在第一个实施例中，控制器400的转向控制力权重W_R为一横向偏移权重值W1，车辆110与车道拟合曲线y相隔一横向偏移距离y_offset，横向偏移权重值W1随着横向偏移距离y_offset增加而递增，如图7所示。在第二个实施例中，控制器400的转向控制力权重W_R为一预估超过车道线时间权重值W2，且控制器400依据车辆110的车速、加速度及偏航角速度运算求得一超过车道线时间T。当超过车道线时间T小于等于一预设时间T1时，预估超过车道线时间权重值W2等于1；当超过车道线时间T大于预设时间T1时，预估超过车道线时间权重值W2随着超过车道线时间T增加而递减。另外，在第三个实施例中，控制器400的转向控制力权重W_R依据横向偏移权重值W1与预估超过车道线时间权重值W2的最大值决定。而在第四个实施例中，控制器400的转向控制力权重W_R包含横向偏移权重值W1、第一百分比参数e、预估超过车道线时间权重值W2及第二百分比参数f，转向控制力权重W_R等于横向偏移权重值W1乘以第一百分比参数e减去预估超过车道线时间权重值W2乘以第二百分比参数f，第一百分比参数e与第二百分比参数f的总合为100％。

车辆转向控制步骤S18是提供一转向装置500依据转向控制力权重W_R控制车辆110的转向。综上，本发明透过多重考量的转向控制力权重W_R来调节转向装置500介入的控制力大小，能依据需求作弹性地调整与规划，且可平顺地切换控制力，进而提高切换控制权的安全性并大幅降低突发控制力对驾驶的不良影响及不舒服的感受。

请一并参阅图1及图10，图10是绘示本发明另一实施例的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法600a的流程示意图。如图所示，此可权重调变车道模型的车辆横向控制方法600a包含车前画面撷取步骤S22、影像处理步骤S24、控制力权重产生步骤S26以及车辆转向控制步骤S28。

配合参阅图9，在图10的实施例中，车前画面撷取步骤S22、影像处理步骤S24、控制力权重产生步骤S26均与图9的车前画面撷取步骤S12、影像处理步骤S14、控制力权重产生步骤S16的方块相同，不再赘述。特别的是，图10实施例的车辆转向控制步骤S28包含电流控制子步骤S282、驱动子步骤S284以及转向子步骤S286，其中电流控制子步骤S282是提供一电流控制机构550依据转向控制力权重W_R调控一驱动电流552的大小。而驱动子步骤S284是利用驱动电流552控制一驱动机构560。至于转向子步骤S286是提供受驱动机构560连结带动的转向机构570依据驱动电流552控制车辆110的转向。此外，驱动电流552随着转向控制力权重W_R增加而变大，且驱动电流552随着转向控制力权重W_R减少而变小。借此，本发明的驱动电流552可依据转向控制力权重W_R作适应性的调变，不但能让转向控制力平顺地切换，还可提高切换过程的安全性与舒适度。

由上述实施方式可知，本发明具有下列优点：其一，利用影像处理装置结合控制器，并透过控制所需的预视距离的位置点赋予车道特征点较大的权重值，以进行精准的车道模型计算，可大幅提升***控制的效果以及车道拟合曲线的精确度。其二，透过多重考量的转向控制力权重来调节转向装置介入的控制力大小，能依据需求作弹性地调整与规划，且可平顺地切换控制力，进而提高切换控制权的安全性并大幅降低突发控制力对驾驶的不良影响及不舒服的感受。其三，驱动电流可依据转向控制力权重作适应性的调变，不但能让转向控制力平顺地切换，还可提高切换过程的安全性与舒适度。其四，在预视权重与转向控制力权重的交互调控下，***能平顺地切换转向控制力，以解决已知技术中切换转向控制力的过程容易发生突发控制力的产生、突发控制力所造成的不安全情况以及影响驾驶操控感受的问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种可权重调变车道模型的车辆横向控制***，用以控制一车辆，其特征在于，该可权重调变车道模型的车辆横向控制***包含：

一摄影机，设于该车辆上，该摄影机朝向该车辆的前方摄影并输出一车前画面数据；

一影像处理装置，信号连接该摄影机，该影像处理装置接收并分析该车前画面数据以得到多个车道特征点，且该影像处理装置依据所述多个车道特征点与一预视权重建立一车道拟合曲线；

一控制器，信号连接该影像处理装置并包含多个车辆动态参数及一预视距离，该预视权重根据该预视距离的改变而变化，该控制器依据该车道拟合曲线及所述多个车辆动态参数计算产生一转向控制力权重；以及

一转向装置，信号连接该控制器且设于该车辆上，该转向装置依据该转向控制力权重控制该车辆的转向。

2.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该控制器的该转向控制力权重为一横向偏移权重值，该车辆与该车道拟合曲线相隔一横向偏移距离，该横向偏移权重值随着该横向偏移距离增加而递增。

3.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该控制器的该转向控制力权重为一预估超过车道线时间权重值，且该控制器依据一车速、一加速度及一偏航角速度运算求得一超过车道线时间；

其中，当该超过车道线时间小于等于一预设时间时，该预估超过车道线时间权重值等于1；

其中，当该超过车道线时间大于该预设时间时，该预估超过车道线时间权重值随着该超过车道线时间增加而递减。

4.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该控制器的该转向控制力权重依据一横向偏移权重值与一预估超过车道线时间权重值的最大值决定。

5.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该控制器的该转向控制力权重包含一横向偏移权重值、一第一百分比参数、一预估超过车道线时间权重值及一第二百分比参数，该转向控制力权重等于该横向偏移权重值乘以该第一百分比参数减去该预估超过车道线时间权重值乘以该第二百分比参数，该第一百分比参数与该第二百分比参数的总合为100％。

6.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该转向装置包含：

一电流控制机构，提供一驱动电流，该电流控制机构依据该转向控制力权重调控该驱动电流的大小；

一驱动机构，电性连接该电流控制机构且受该驱动电流控制；及

一转向机构，受该驱动机构连结带动，该转向机构依据该驱动电流控制该车辆的转向。

7.根据权利要求6所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该驱动电流随着该转向控制力权重增加而变大，且该驱动电流随着该转向控制力权重减少而变小。

8.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，所述多个车辆动态参数包含一车速、一加速度、一偏航角速度、一转角及一驾驶扭矩。

9.根据权利要求1所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制***，其特征在于，该预视距离内的该预视权重大于该预视距离外的该预视权重。

10.一种可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，用以控制一车辆，其特征在于，该可权重调变车道模型的车辆横向控制方法包含以下步骤：

一车前画面撷取步骤，是提供一摄影机朝向该车辆的前方摄影并输出一车前画面数据；

一影像处理步骤，是提供一影像处理装置接收并分析该车前画面数据以得到多个车道特征点，且依据所述多个车道特征点与一预视权重建立一车道拟合曲线；

一控制力权重产生步骤，是提供一控制器依据该车道拟合曲线及多个车辆动态参数计算产生一转向控制力权重，该控制器包含一预视距离，该预视权重根据该预视距离的改变而变化；以及

一车辆转向控制步骤，是提供一转向装置依据该转向控制力权重控制该车辆的转向。

11.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该控制力权重产生步骤中，该控制器的该转向控制力权重为一横向偏移权重值，该车辆与该车道拟合曲线相隔一横向偏移距离，该横向偏移权重值随着该横向偏移距离增加而递增。

12.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该控制力权重产生步骤中，该控制器的该转向控制力权重为一预估超过车道线时间权重值，且该控制器依据一车速、一加速度及一偏航角速度运算求得一超过车道线时间；

其中，当该超过车道线时间小于等于一预设时间时，该预估超过车道线时间权重值等于1；

其中，当该超过车道线时间大于该预设时间时，该预估超过车道线时间权重值随着该超过车道线时间增加而递减。

13.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该控制力权重产生步骤中，该控制器的该转向控制力权重依据一横向偏移权重值与一预估超过车道线时间权重值的最大值决定。

14.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该控制力权重产生步骤中，该控制器的该转向控制力权重包含一横向偏移权重值、一第一百分比参数、一预估超过车道线时间权重值及一第二百分比参数，该转向控制力权重等于该横向偏移权重值乘以该第一百分比参数减去该预估超过车道线时间权重值乘以该第二百分比参数，该第一百分比参数与该第二百分比参数的总合为100％。

15.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，该车辆转向控制步骤包含：

一电流控制子步骤，是提供一电流控制机构依据该转向控制力权重调控一驱动电流的大小；

一驱动子步骤，是利用该驱动电流控制一驱动机构；及

一转向子步骤，是提供受该驱动机构连结带动的一转向机构依据该驱动电流控制该车辆的转向。

16.根据权利要求15所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该车辆转向控制步骤中，该驱动电流随着该转向控制力权重增加而变大，且该驱动电流随着该转向控制力权重减少而变小。

17.根据权利要求10所述的可权重调变车道模型的车辆横向控制方法，其特征在于，在该控制力权重产生步骤中，该预视距离内的该预视权重大于该预视距离外的该预视权重。