[发明专利]基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法

权利要求书

1.一种基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：

摄像头(5)，用于获取车辆前方道路的车道标志线信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；

车身控制器(2)，用于获取车辆当前转向灯信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；

车身电子稳定系统(7)，用于获取车辆当前车速信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；

电动助力转向系统(4)，用于获取车辆当前转角信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；

车道保持及自动对中控制器(6)，车道保持及自动对中控制器(6)通过CAN总线分别与车身控制器(2)、车身电子稳定系统(7)和电动助力转向系统(4)进行通信，车道保持及自动对中控制器(6)通过视频线与摄像头(5)连接，车道保持及自动对中控制器(6)基于当前转向灯信息、当前车速信息判断是否激活该车道保持及自动对中控制器(6)的车道保持及自动对中功能，若是，车道保持及自动对中控制器(6)基于摄像头(5)获取的车道标志线信息通过偏差预测算法计算出前方预瞄点的横向偏差量，将该横向偏差量作为PID控制算法的输入，计算出期望转角，并通过CAN总线输出给电动助力转向系统(4)，电动助力转向系统(4)接收期望转角信号和当前转角信息，使方向盘从当前转角转动至期望转角；

所述横向偏差量的计算公式如下：

其中：

d为预瞄点与车辆前轴中心的距离；

θ为车辆前轴中心当前时刻的偏航角；

x_off车辆前轴中心与车道中心的偏移量；

r为车道的半径；

x为预瞄点的横向偏差量，即预瞄点相对于车辆当前位置车道切线垂直方向至车道中心线的偏差量。

2.根据权利要求1所述的基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：还包括人机交互系统(1)，该人机交互系统(1)通过CAN总线与车道保持及自动对中控制器(6)进行通信，驾驶员通过人机交互系统(1)来实现车道保持及自动对中系统的开启与关闭，并实时显示该车道保持和自动对中系统的工作状态。

3.根据权利要求1或2所述的基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：还包括警示系统(3)，其包括声音报警器、LCD显示器、方向盘震动器和座椅震动器的一种或多种，且分别通过CAN总线与车道保持及自动对中控制器(6)进行通信，根据车道保持及自动对中控制器(6)输出的报警信息做出相应的响应，以提醒驾驶员。

4.根据权利要求1或2所述的基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：所述车身控制器(2)还用于获取车辆当前的前大灯信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)，当车身控制器(2)检测到前大灯为开启状态时，车道保持及自动对中控制器(6)对摄像头(5)在获取车道标志线时进行图像增强处理。

5.根据权利要求1或2所述的基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：所述摄像头(5)安装在车辆前挡风玻璃后，且位于车辆内后视镜前。

6.根据权利要求1或2所述的基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：所述车道保持及自动对中控制器(6)还包括触发判断模块，根据驾驶员是否掌控方向盘来判断该车道保持和自动对中系统的工作模式，当驾驶员掌控方向盘，车道保持和自动对中系统的工作模式为车道保持模式，当驾驶员未掌控方向盘，车道保持和自动对中系统的工作模式为自动对中模式。