[发明专利]基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统

说明书

本发明涉及汽车车道保持领域，具体涉及一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统。本发明的方法是通过设置远近预瞄点，针对每个预瞄点计算转角控制量，进而求取它们的加权和，得到最终的转角控制量，根据近距离预瞄点的控制可以让车辆横向偏差迅速减小，而根据远距离预瞄点的控制可以让车辆方向稳定，两者的加权控制使得车辆的车道保持控制更加稳定可靠，避免“画龙”现象发生。

技术领域

本发明涉及汽车车道保持领域，具体涉及一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国汽车保有量不断增长，但随之而来的是严峻的道路交通安全形势，交通事故数一直高居不下。

据交通部统计，约20％的交通事故是由于车道偏离引起的，虽然目前车道偏离预警系统已在中高端车型普遍推广，但其仅能通过报警提醒驾驶员尽快修正车辆方向，而驾驶员可能来不及反应或慌乱下做出误操作引发更严重的事故，如转向过度造成车辆侧翻。

现有的车道保持技术一般是通过在目标轨迹上选取单个预瞄点，根据目标点计算得到控制量进而控制车辆转向沿着目标轨迹行驶，但是单个预瞄点的选取使得检测精度较低，控制稳定性较差，容易造成车辆“画龙”现象，即曲线行驶。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统，用以解决单个预瞄点的车道保持方法会导致车辆行驶方向控制不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种基于预瞄点的车道保持方法，包括以下步骤：

(1)建立车辆坐标系，确定车辆的目标轨迹，在车辆前方的车辆目标轨迹上选定两个相距设定距离的预瞄点，离车辆近的是近距离预瞄点，离车辆远的是远距离预瞄点；

(2)以车辆到达所述近距离预瞄点为需求，计算得到第一转角控制量θ_x；以车辆到达所述远距离预瞄点为需求，计算得到第二转角控制量θ_y；

(3)确定转角控制量θ＝k_x*θ_x+k_y*θ_y，其中k_x和k_y分别是θ_x和θ_y的加权值，且k_x+k_y＝1；

(4)根据所述转角控制量θ控制车辆方向盘。

相应的，本发明还提供了一种基于预瞄点的车道保持辅助系统，包括感知单元和控制单元，所述感知单元用于：获取车辆前方道路车道线信息，所述车道线信息包括车道线清晰度、车道线曲率、道路宽度、车道线标线宽度和车道线类型；

所述控制单元用于：接收车辆状态信息和所述车道线信息，根据接收到的信息建立车辆坐标系，确定车辆的目标轨迹，在车辆前方的车辆目标轨迹上选定两个相距设定距离的预瞄点，离车辆近的是近距离预瞄点，离车辆远的是远距离预瞄点；以车辆到达所述近距离预瞄点为需求，计算得到第一转角控制量θ_x；以车辆到达所述远距离预瞄点为需求，计算得到第二转角控制量θ_y；确定转角控制量θ＝k_x*θ_x+k_y*θ_y，其中k_x和k_y分别是θ_x和θ_y的加权值，且k_x+k_y＝1；根据所述转角控制量θ控制车辆方向盘。

本发明的有益效果是：通过设置远近预瞄点，针对每个预瞄点计算转角控制量，进而求取它们的加权和，得到最终的转角控制量，根据近距离预瞄点的控制可以让车辆横向偏差迅速减小，而根据远距离预瞄点的控制可以让车辆方向稳定，两者的加权控制使得车辆的车道保持控制更加稳定可靠，避免“画龙”现象发生。