[發明專利]基于預瞄點的車道保持方法及其輔助系統

有效

• 申請號: 201710692702.4
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN109383500B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 劉洋;李會仙;王士軍;焦志鋒;樊金磊
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60W30/12
• 分類號: B60W30/12;B62D15/02;G06K9/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及汽車車道保持領域，具體涉及一種基于預瞄點的車道保持方法及其輔助系統。本發明的方法是通過設置遠近預瞄點，針對每個預瞄點計算轉角控制量，進而求取它們的加權和，得到最終的轉角控制量，根據近距離預瞄點的控制可以讓車輛橫向偏差迅速減小，而根據遠距離預瞄點的控制可以讓車輛方向穩定，兩者的加權控制使得車輛的車道保持控制更加穩定可靠，避免“畫龍”現象發生。

技術領域

本發明涉及汽車車道保持領域，具體涉及一種基于預瞄點的車道保持方法及其輔助系統。

背景技術

隨著經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，我國汽車保有量不斷增長，但隨之而來的是嚴峻的道路交通安全形勢，交通事故數一直高居不下。

據交通部統計，約20％的交通事故是由于車道偏離引起的，雖然目前車道偏離預警系統已在中高端車型普遍推廣，但其僅能通過報警提醒駕駛員盡快修正車輛方向，而駕駛員可能來不及反應或慌亂下做出誤操作引發更嚴重的事故，如轉向過度造成車輛側翻。

現有的車道保持技術一般是通過在目標軌跡上選取單個預瞄點，根據目標點計算得到控制量進而控制車輛轉向沿著目標軌跡行駛，但是單個預瞄點的選取使得檢測精度較低，控制穩定性較差，容易造成車輛“畫龍”現象，即曲線行駛。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于預瞄點的車道保持方法及其輔助系統，用以解決單個預瞄點的車道保持方法會導致車輛行駛方向控制不穩定的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括一種基于預瞄點的車道保持方法，包括以下步驟：

(1)建立車輛坐標系，確定車輛的目標軌跡，在車輛前方的車輛目標軌跡上選定兩個相距設定距離的預瞄點，離車輛近的是近距離預瞄點，離車輛遠的是遠距離預瞄點；

(2)以車輛到達所述近距離預瞄點為需求，計算得到第一轉角控制量θ_x；以車輛到達所述遠距離預瞄點為需求，計算得到第二轉角控制量θ_y；

(3)確定轉角控制量θ＝k_x*θ_x+k_y*θ_y，其中k_x和k_y分別是θ_x和θ_y的加權值，且k_x+k_y＝1；

(4)根據所述轉角控制量θ控制車輛方向盤。

相應的，本發明還提供了一種基于預瞄點的車道保持輔助系統，包括感知單元和控制單元，所述感知單元用于：獲取車輛前方道路車道線信息，所述車道線信息包括車道線清晰度、車道線曲率、道路寬度、車道線標線寬度和車道線類型；

所述控制單元用于：接收車輛狀態信息和所述車道線信息，根據接收到的信息建立車輛坐標系，確定車輛的目標軌跡，在車輛前方的車輛目標軌跡上選定兩個相距設定距離的預瞄點，離車輛近的是近距離預瞄點，離車輛遠的是遠距離預瞄點；以車輛到達所述近距離預瞄點為需求，計算得到第一轉角控制量θ_x；以車輛到達所述遠距離預瞄點為需求，計算得到第二轉角控制量θ_y；確定轉角控制量θ＝k_x*θ_x+k_y*θ_y，其中k_x和k_y分別是θ_x和θ_y的加權值，且k_x+k_y＝1；根據所述轉角控制量θ控制車輛方向盤。

本發明的有益效果是：通過設置遠近預瞄點，針對每個預瞄點計算轉角控制量，進而求取它們的加權和，得到最終的轉角控制量，根據近距離預瞄點的控制可以讓車輛橫向偏差迅速減小，而根據遠距離預瞄點的控制可以讓車輛方向穩定，兩者的加權控制使得車輛的車道保持控制更加穩定可靠，避免“畫龍”現象發生。