[發明專利]一種基于預瞄點的車道保持方法及其輔助系統

有效

• 申請號: 201710693742.0
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN109383501B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 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
• 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。本發明的方法是建立車輛坐標系，通過在車輛前方的目標軌跡上選取預瞄點，同時選取相應的對比點，計算車輛沿著不同圓弧到達預瞄點和對比點時車輛和圓弧交點處的切線與車輛前進方向的夾角，通過對夾角設置不同的加權值，從而計算得到需要的轉角控制量，并根據轉角控制量控制車輛。本發明能夠在車輛無意識偏離車道時主動控制方向盤，使車輛保持在本車道內行駛，避免意外事故發生。

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。

中國專利CN103183028A《用于機動車輛的車道保持方法》提供了一種用于機動車輛的車道保持方法，其不足之處：①控制原理是基于車輛當前位置與目標軌跡的橫向位置偏差及方向偏差進行計算，因此該控制理論僅在直線道路上效果較好，在彎道上則會存在方向控制不穩定的現象；②系統未對方向盤當前轉角信號及車輪當前轉角信號進行采集和處理，未形成閉環控制，因此穩定性和可靠性較差。

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，用以解決車輛在彎道行駛時由于無意識偏離車道導致車輛控制不穩的問題。

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一個預瞄點；

(2)檢測所述預瞄點和對比點的偏差值L_m、第一夾角θ₁和第二夾角θ₂；

在所述預瞄點的水平方向上選取一個對比點，所述預瞄點和所述對比點的距離為設定偏差值L_m；

當所述車輛上的設定點沿著第一圓弧行進到所述預瞄點時，所述車輛上的設定點處與所述第一圓弧相切的切線和當前車輛前進方向形成的銳角為第一夾角θ₁；所述第一圓弧連接所述預瞄點和所述車輛上的設定點，且所述第一圓弧的圓心O₁和車輛后輪的連線與車輛前進方向垂直；

當所述車輛上的設定點沿著第二圓弧行進到所述對比點時，所述車輛上的設定點處與所述第二圓弧相切的切線和當前車輛前進方向形成的銳角為第二夾角θ₂；所述第二圓弧連接所述車輛上的設定點和所述對比點，且所述第二圓弧的圓心O₂和車輛后輪的連線與車輛前進方向垂直；

所述對比點的選取要使得θ₁和θ₂滿足θ₁θ₂；

(3)確定轉角控制量θ＝k1*θ₁+k2*θ₂，其中k1和k2分別是θ₁和θ₂的加權值，且k1+k2＝1；

(4)根據所述轉角控制量控制車輛。

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；