[发明专利]一种车道中央保持控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种车道中央保持控制方法及系统，方法包括：从高精地图服务器获取车辆所处车道的高精地图数据；识别并判断车辆所处车道的中央位置；定位车辆位置以及获取车辆偏航角和速度；生成一条沿车辆所处车道中央的虚拟车辆控制路径；生成虚拟车辆控制路径上的预瞄点位置，并利用预瞄点位置确定车辆跟踪虚拟车辆控制路径的方向偏差角；控制车辆沿所处车道中央方向偏差最小行驶。本发明不仅能够使车辆跟随车道中央运动，并且能够有效提升车道保持系统对道路跟随的质量，提升车道保持的安全性和舒适性。

技术领域

本发明属于车辆智能控制技术领域，具体涉及一种车道中央保持控制方法及系统。

背景技术

随着汽车工业的发展，车辆行驶的安全性得到越来越多的重视，车辆一般都配置了多种用于安全驾驶的系统，其中之一为车道保持辅助系统(LKAS)。当车辆由于驾驶员注意力不集中并且驾驶员未及时纠正车辆偏离车道运动时，车道保持系统能够防止车辆从其车道偏离并控制转向干预使车辆保持在原车道。

由于车道保持系统通过检测车道偏离从而控制转向干预，而车道偏离的检测是以车辆距离车道边界的距离为判断依据，导致车道保持只能在车辆快要偏离车道边界时对行驶方向进行修正和干预，无法使车辆跟随车道中央行驶，进而导致转向干预次数增多，车辆安全性和舒适性降低。

另外，车道保持系统一般通过分析摄像头采集的图像从而提取车道信息。但是，摄像头采集的图像无法提供道路曲率、坡度、倾斜度等信息，导致车道保持系统对道路跟随的质量较差，安全性和舒适性不足。

发明内容

本发明的目的在于公开一种车道中央保持控制方法，使车辆跟随车道中央运动，提高车道保持的性能，尤其是改善车道保持的安全性和舒适性。同时，本发明相应公开一种车道中央保持控制系统。

本发明公开的一种车道中央保持控制方法，包括以下步骤：

A1、从高精地图服务器获取车辆所处车道的包括道路曲率、坡度、倾斜度在内的高精地图数据；

A2、识别车辆的左右车道标识，并判断车辆所处车道的中央位置；

A3、接收GPS数据，定位车辆位置，以及获取车辆偏航角和速度；

A4、基于所述高精地图数据、车辆所处车道的中央位置、车辆位置、车辆偏航角和速度，生成一条沿车辆所处车道中央的虚拟车辆控制路径；

A5、根据设定的预瞒距离规则计算生成所述虚拟车辆控制路径上的预瞄点位置，并利用所述预瞄点位置确定车辆跟踪所述虚拟车辆控制路径的方向偏差角；

A6、根据所述方向偏差角、道路曲率、坡度、倾斜度控制车辆沿所处车道中央方向偏差最小行驶。

进一步的，步骤A1之前还包括以下步骤：

A0、检测到车辆与所处车道的中央位置的垂直距离大于或等于第一预设值，并且获取到车辆的速度大于或等于第二预设值时，开始执行步骤A1，否则不执行。

进一步的，所述第一预设值为0.9m，第二预设值为20km/h。

进一步的，预瞄点位置的距离L为：其中，dx＝(v*tanψ)dy，dy为车辆到所处车道的中央位置的垂直距离，v为车辆的速度，ψ为车辆偏航角。

进一步的，预瞄点位置确定车辆跟踪所述虚拟车辆控制路径的方向偏差角θ为：

本发明相应公开的一种车道中央保持控制系统，包括高精地图服务器和车辆端系统；所述高精地图服务器存储有包括道路曲率、坡度、倾斜度在内的高精地图数据；

所述车辆端系统包括地图数据库、GPS接收器、摄像头组、车辆运行数据采集器、车道中央保持控制器、转向控制器；