[发明专利]用于机动车辆的车道保持方法和车道保持辅助系统

权利要求书

1.一种用于机动车辆的车道保持方法，包括：

确定机动车辆相对于目标车道中心线的横向偏差和偏差角；

利用横向偏差和偏差角计算参考轨迹，以使机动车辆遵循参考轨迹而回到目标车道中心线，并且参考轨迹被计算为使得参考轨迹的瞬时曲率和参考轨迹的曲率变化率中的至少一个不超过相应的预定最大值；

利用参考轨迹的曲率和机动车辆的纵向速度确定参考偏航率；

将机动车辆的实际偏航率与参考偏航率进行比较，以确定控制偏差；

确定机动车辆相对于干预区域的位置，其中，参照以下参数中的至少一个来限定所述干预区域：车道宽度、机动车辆的与车道相关的横向速度、纵向速度、目标车道中心线的曲率、机动车辆偏离目标车道中心线的方向；

在机动车辆位于干预区域内的情况下以及仅仅在机动车辆位于干预区域内的情况下，将转向输入施加到机动车辆的转向系统，以使控制偏差最小化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算参考轨迹时，机动车辆的横向偏差和偏差角被彼此独立地加权，其中，各个加权独立于所述纵向速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，目标车道中心线具有曲率，基于目标车道中心线的曲率控制转向输入。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，转向输入与用于补偿转向摩擦的摩擦补偿力叠加。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，转向输入与用于抑制不是由机动车辆的驾驶员产生的快速转向干预的阻尼力叠加。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，预先计算用于使机动车辆回到目标车道中心线的全部参考轨迹中的有限部分轨迹。

7.一种用于机动车辆的车道保持辅助系统，包括：

车道检测传感器，确定机动车辆相对于目标车道中心线的横向偏差和偏差角；

速度传感器，产生指示机动车辆的纵向速度的信号；

偏航率传感器，产生指示机动车辆的实际偏航率的信号；

控制器，执行下面的操作：(a)利用横向偏差和偏差角计算参考轨迹，以使机动车辆遵循参考轨迹而回到目标车道中心线；(b)利用参考轨迹的曲率和所述纵向速度确定参考偏航率；(c)将实际偏航率与参考偏航率进行比较，以确定控制偏差；

转向致动器，受到控制器命令，以将转向输入施加到机动车辆的转向系统，使得控制偏差最小化，

其中，控制器确定机动车辆相对于干预区域的位置，在机动车辆位于干预区域内的情况下以及仅仅在机动车辆位于干预区域内的情况下，命令转向致动器施加转向输入，其中，参照以下参数中的至少一个来限定所述干预区域：车道宽度、机动车辆的与车道相关的横向速度、纵向速度、目标车道中心线的曲率、机动车辆偏离目标车道中心线的方向。